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5.回答下列有关生物技术与基因表达的问题
如图1所示为利用现代生物技术获得能表达某蛋白酶工程菌的过程及工程菌表达目的基因的模式图.
选用的质粒A上有 I、II、III、IV四种限制酶切割位点.

(1)据图推断过程①获取目的基因时,应选用的限制酶是II和 III.过程②是利用DNA连接酶酶将目的基因与运载体连接形成重组质粒.过程③为重组质粒导入受体细胞,如受体细胞为小鼠受精卵,则选用的常规方法是显微注射.
(2)如同时用酶I和酶IV切割图中质粒A,产生1.8kb和8.2kb的两种片段(1kb=1000对碱基对),如用四种酶同时切割质粒A,则产生0.6kb和8.2kb两种片段,那么用同时用酶II和酶IV切割质粒A,则产生的片段有1.2kb和8.8kb.
(3)获得此蛋白酶后,利用酶的固定化技术能回收和重复利用此蛋白酶,如图2所示属于固定化技术中的载体结合法的是B.

分析 分析图1:①表示获取目的基因,②表示基因表达载体的构建过程,③表示将目的基因导入受体细胞,④表示目的基因随着大肠杆菌的增殖而扩增.
分析图2:A、D是包埋法,B是吸附法,C是化学结合法.

解答 解:(1)含有目的基因的外源DNA分子中含有三种限制酶的识别序列和切割位点,若采用限制酶Ⅰ切割会破坏目的基因,因此过程①获取目的基因时,应选用的限制酶是II和 III.过程②中将目的基因与运载体连接形成重组质粒需要DNA连接酶.过程③中将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法.
(2)如同时用酶I和酶IV切割图中质粒A,产生1.8kb和8.2kb的两种片段(1kb=1000对碱基对),如用四种酶同时切割质粒A,则产生0.6kb和8.2kb两种片段,则限制酶1和Ⅱ、限制酶Ⅱ和Ⅲ、限制酶Ⅲ和Ⅳ之间的长度都是0.6kb,因此同时用酶II和酶IV切割质粒A,则产生的片段有0.6+0.6=1.2kb和8.2+0.6=8.8kb.
(3)图中A、D是包埋法,B是吸附法,C是化学结合法.化学法包括结合法、交联法,吸附法和共价键法又可统称为载体结合法.因此,图2所示属于固定化技术中的载体结合法的是B.
故答案为:
(1)II和 III   DNA连接酶    显微注射   
(2)1.2kb和8.8kb
(3)B

点评 本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合图中信息准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查.

练习册系列答案
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13.生长素(IAA)对植物根系生长具有重要作用.为探讨IAA作用机制,科研人员做了如下研究.
(1)用浓度为0.1mg/L的IAA处理拟南芥植株,并检测拟南芥植株中一系列基因的表达量,其中V蛋白基因表达量结果如图1.

由图得知V蛋白基因表达量随时间延长而显著增加,推测V蛋白可能参与IAA作用过程.
(2)已有研究表明,V蛋白需要与其它蛋白质结合发挥作用.科研人员为了寻找细胞中与 V蛋白相互作用的蛋白质,通过图2所示体系(YN、YC两种蛋白结合后可发出荧光),利用相关蛋白的基因构建表达载体并导入拟南芥原生质体,实验处理如表.
将基因表达载体导入拟南芥原生质体的实验
组别 导入的表达载体 预测结果 
 对照组1yn 
对照组 2 yn ye-x 无荧光
对照组 3 ③ ye 无荧光
实验组 yn-vye-x  ④
注:X1、X2、…代表一系列待检测蛋白质;yn基因控制YN蛋白的合成,以此类推.
请完成表中对应的内容:
①yc②无荧光③yn-v④有荧光或无荧光
利用此方法选出了与V蛋白相互作用的R蛋白,V蛋白将R蛋白运输并定位在细胞膜上,从而使R蛋白接受胞外信号,利于主根的生长.
(3)科研人员用浓度为0.1mg/L的 IAA处理拟南芥的野生型植株和V蛋白功能缺失的突变体植株,测量主根长度,结果如图3.
结果表明,此浓度的IAA对主根伸长有抑制作用,且对(V蛋白功能缺失)突变体植株的作用更显著.
(4)综合上述实验,请解释在浓度为0.1mg/L 的IAA作用下野生型拟南芥出现图3结果的原因是V蛋白含量较高,利于R蛋白发挥促进主根生长的作用,部分解除IAA对主根生长的抑制.

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