Question

15．回答下列有关微生物与基因工程有关的问题
（1）基因工程的第一步是获取目的基因，获取的方法包括从某种生物体细胞中分离和化学方法人工合成．如果要想获取人的胰岛素基因，只能用化学方法人工合成，具体的做法是从人体胰岛B细胞中获取胰岛素mRNA，再通过逆转录过程即可获得目的基因．
（2）基因工程的第二步是将目的基因和运载体重组，重组时需要选择合适的限制酶和DNA连接酶．常用的运载体是细菌质粒（如图1所示），质粒中ori为质粒复制所必需的DNA序列，启动子是使转录开始的一段DNA序列，终止子是提供转录终止信号的DNA序列．青霉素抗性基因作为标记基因，以便于筛选．质粒上还有多种限制酶的切点，若目的基因上也有上述质粒中相应限制酶的切点，为避免目的基因自身的环化并能与图中质粒准确重组，可选用的限制酶是B
A．NdeI和XbaI       　 B．NdeI和BamHI       C．XbaI              　 D．PstI               E．BamHI

（3）基因工程的第三步是将重组质粒导入受体细胞，例如，转基因动物常用的受体细胞为受精卵．
（4）基因工程的第四步是筛选出导入重组质粒的受体细胞．
①如用大肠杆菌作为受体细胞，则该大肠杆菌中不应含有青霉素抗性基因，请阐述其原因？若含有则会干扰筛选．
②培养导入了重组质粒的大肠杆菌时，需配帛培养基．该培养基除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入的物质有B．D（多选）
A．细胞分裂素　 B．琼脂　 C．噬菌体　 D．青霉素
③培养基配制和灭菌时，灭菌与调节PH的先后顺序是先调节PH后灭菌；
一般对配置的培养液采用高压灭菌法灭菌．
④微生物接种培养时，可采用两种方法．如图2为接种后微生物培养的效果图．那么获得图A效果的接种方法是涂布法，获得图B效果的接种方法是划线法．
（5）与大肠杆菌相比，嗜热菌具有的特点是AC．（多选）
A．对青霉素不敏感　         B．对真核生物的亲缘关系更远
C．细胞的DNA中，碱基G和C含量较高，较稳定　 D．没有菌毛和质粒．

Answer 1

分析 1、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．
2、从功能上看，培养基中含有青霉素，属于选择培养基；从物理状态上来说，培养基属于固体培养基．采用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法．常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌和干热灭菌．

解答 解：（1）如果要获取目的基因，可以采取的方法通常包括从细胞中分离和通过化学方法人工合成．如果要想获取人的胰岛素基因，只能用化学方法人工合成，具体的做法是从人体胰岛B细胞中获取胰岛素mRNA，再通过逆转录过程即可获得目的基因．
（2）将目的基因和运载体重组时需要用同一种的限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶连接．青霉素抗性基因作为标记基因．根据启动子和终止子的生理作用可知，目的基因应导入启动子和终止子之间．图中看出，两者之间存在于三种限制酶切点，但是由于Xbal在质粒不止一个酶切位点，因此为使PCR扩增的目的基因重组进该质粒，扩增的目的基因两端需分别引入NdeⅠ和BamHⅠ不同限制酶的识别序列．
（3）转基因动物常用的受体细胞最好用受精卵．
（4）①如用大肠杆菌作为受体细胞，若大肠杆菌含有青霉素抗性基因则会干扰筛选，因此该大肠杆菌中不应含有青霉素抗性基因．
②培养导入了重组质粒的大肠杆菌时，需配制培养基．该培养基除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入的物质有琼脂和青霉素．
③培养基配制和灭菌时，先调节PH后灭菌．一般对配置的培养液采用高压蒸汽灭菌法灭菌．
④获得图A效果是均匀分布的，接种方法是涂布法；获得图B效果是线性分布，接种方法是划线法．
（5）A、大肠杆菌和嗜热菌均属于细菌，对青霉素和四环素均敏感，A正确；     
B、大肠杆菌和嗜热菌与真核生物的亲缘关系都很远，B错误；
C、由于嗜热菌适宜生存在高温条件下，因此DNA结构比较稳定，而C和G之间以3个氢键连接，A和T之间以2个氢键连接，因此嗜热菌细胞的DNA中碱基G和C含量较高，较稳定，C正确；
D．大肠杆菌和嗜热菌都有菌毛和质粒，D错误．
故选：AC．
故答案为：
（1）从某种生物体细胞中分离  胰岛B    逆转录
（2）DNA连接  标记  B
（3）受精卵
（4）①若含有则会干扰筛选    
  ②BD
③先调节PH后灭菌     高压灭菌
④涂布法   划线法
（5）A   C

点评 本题综合考查了基因工程、微生物的培养、分离、纯化的方法步骤，培养基的成分，常用的灭菌方法及其适用情况等内容，同时考查了学生的识图能力和分析问题的能力，运用所学的知识解决实际问题的能力．