题目内容

1．回答下列有关基因工程问题．
图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列．现有MspI、BamHI、MboI、SmaI 4种限制性核酸内切它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．
（1）若用限制酶SmaI完全切割图1中DNA片段，其产物长度分别为537bp、790bp、661bp．
若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d．从隐形纯合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，产物中共有2种不同长度的DNA片段．
（2）为了提高试验成功率，需要通过PCR技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝．该方法也是检测遗传（基因）多样性的最简单方法．
（3）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是BamH1．
（4）为了筛选出成功导入含目的基因D的重组质粒的大肠杆菌，首先将大肠杆菌在含抗生素B的培养基上培养，得到如图3的菌落．再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含抗生素A的培养基上培养，得到如图4的结果（空圈表示与图3对照无菌落的位置）．
（5）在选出的大肠杆菌内基因D能成功表达的原因是生物界共用一套遗传密码子．其表达产物是一条多肽链，如考虑终止密码，则其至少含有的氧原子数为340．

分析 分析图1：图中DNA片段含有2个限制酶MspⅠ和SmaⅠ切割位点，也含有两个限制酶BamHⅠ和MboⅠ切割位点．基因D两侧序列为GGATCC，可被限制酶BamHⅠ切割．
分析图2：质粒含有CCGG序列、GGATCC序列和GATC序列，其中CCGG序列可被限制酶MspⅠ切割，GGATCC序列和GATC序列可被限制酶MboⅠ切割．用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破环抗生素B抗性基因，因此含有重组质粒的大肠杆菌能抗抗生素B，但不能抗抗生素A．

解答 解：（1）图1中DNA片段含有两个SmaⅠ酶切位点，被SmaⅠ酶完全切割后出现三个长度的片段，分别是537bp、790bp、661bp．隐形纯合子的d基因片段只有一个SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现两个片段长度分别是1327bp、661bp，即被限制酶SmaⅠ完全切割后形成会2种不同的DNA片段．
（2）为了提高试验成功率，需要通过PCR技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝．该方法也是检测遗传多样性的最简单方法．
（3）限制酶MspⅠ和SmaⅠ的切割位点位于目的基因D上，若用这两种酶切割会被破坏目的基因D；运载体的两个标记基因上都有限制酶MboⅠ的切割位点，用该酶切割会破坏这两个标记基因，因此只能选用限制酶BamHⅠ切割外源DNA分子和运载体．
（4）用限制酶BamHⅠ切割质粒后，用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破环抗生素B抗性基因，因此首先用含有抗生素B的培养基培养大肠杆菌，能生存下来的是含有普通质粒和重组质粒的大肠杆菌；再用含有抗生素A的培养基培养，能生存下来的是含有普通质粒的大肠杆菌．最后能在培养皿1上生存，但不能在培养皿2上生存的大肠杆菌菌落进行培养，即可得到含重组质粒的大肠杆菌．图4中空心圈在图3中对应的位置是含目的基因的重组质粒的大肠杆菌的菌落．
（5）不同生物共用一套遗传密码子，所以基因D能再大肠杆菌内成功表达．基因D含有1020对碱基，最多能翻译形成含有1020÷3-1（终止密码子）=339个氨基酸的多肽链．多肽链含有O原子数=肽键数+2肽链数+R基中的O原子数，所以该多肽至少含有O原子数为338+2×1=340个．
故答案为：
（1）537bp、790bp、661bp 2
（2）遗传（基因）
（3）BamH1
（4）抗生素B 抗生素A
（5）生物界共用一套遗传密码子 340

点评 本题结合基因结构图和运载体结构图，考查基因工程的技术和原理，要求考生认真分析图1和图2，根据图1中信息计算限制酶SmaⅠ切割产生的片段的种类及长度；根据图1和图2中限制酶的给切割位点，明确构建基因表达载体只能用限制酶BamHⅠ，再运用所学的知识答题即可．

练习册系列答案
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5．请分析以下牵牛花的四组杂交实验，并回答相关问题：
A组：红花×红花→红花、蓝花               B组：蓝花×蓝花→红花、蓝花
C组：红花×蓝花→红花、蓝花               D组：红花×红花→全为红花
其中，A组中子代红花数量为298，蓝花数量为101；B、C组未统计数量．
（1）花色只受一对等位基因控制，则A、B两组对显隐性的判断正好相反；牵牛花的花色遗传遵循基因的分离定律．
（2）有人对实验现象提出了假说：花色性状由三个复等位基因（A+、A、a）控制，其中A决定蓝色，A+和a都决定红色，A+对A、a显性，A对a显性．若该假说正确，则B组子代红花：蓝花之比是1：3，B组子代蓝花自交其子代蓝花占$\frac{5}{6}$．
（3）若（2）中所述假说正确，那么红花植株的基因型可能有4种，通过自交可以判断出的基因型是A+A．

（2015秋•天水校级期末）生态系统自我调节能力的基础是负反馈．下列哪项不属于生态系统负反馈（ ）

A．草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使得鼠的增加受到抑制

B．草原被蝗虫采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群数量的下降

C．森林局部着火破坏了部分植被，但形成的空地土壤肥沃，光照充足，幸存植物能更迅速的萌发生长

D．池塘被倾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差

（2015秋•宜昌校级月考）蜣螂以牛粪为食．据测定若牛吃100kg牧草，就能使体重增加10kg，若按这种能量传递效率计算，则从牛体内流入蜣螂体内的能量传递效率以及牛的同化量转变为蜣螂的同化量分别为（ ）

A．0，1kg B．10%，1kg C．10%，2kg D．0，0kg

（2015秋•泗县校级期末）生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量．下列关于生态系统成分的叙述，正确的是（ ）

A．动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级

B．细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型

C．生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分

D．一种生物只能处于生态系统中的同一种营养级
6．下列说法中，正确的是（　　）
A．真核和原核的目的基因均可从基因文库中获取
B．DNA连接酶都是从原核生物中分离得到的
C．大多数限制酶识别的核苷酸序列由6个核糖核苷酸组成
D．人工合成法可合成已知序列任意大小的DNA片段
13．科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达．过程如下图，据图回答：
（1）过程（1）表示的是采取反转录法来获取目的基因．
（2）图中（1）过程是以生长素的RNA为模板，逆转录形成DNA单链，再进一步合成DNA双链．
（3）图中（2）所示为重组质粒，它含有目的基因．
（4）图中（3）过程用人工方法，使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内，主要是借鉴细菌或病毒侵染细菌的途径．一般将受体大肠杆菌用CaCl2处理，以增大细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞．
10．下列关于各种与基因工程有关的酶的叙述，正确的是（　　）
A．基因工程用到的工具酶有限制酶，DNA连接酶和载体
B．PCR反应体系中的引物可作为RNA聚合酶作用的起点
C．限制酶可识别一段特殊的核苷酸序列，并在特定位点切割
D．逆转录酶是以核糖核苷酸为原料，以RNA为模板合成互补DNA
8．将一对表现型都为圆眼长翅的雌、雄果蝇进行杂交，子代中圆眼长翅：圆眼残翅：棒眼长翅：棒眼残翅的比例，雄性为3：1：3：1，雌性为5：2：0：0，下列分析错误的是（　　）
A．圆眼、长翅为显性性状
B．决定眼形的基因位于X染色体上
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