Question

6．天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用．研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转入酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精．请回答下列问题：
（1）若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的检测方法是DNA分子杂交技术，该项方法要用用放射性同位素标记的目的基因作探针进行检测．
（2）采用PCR技术可对目的基因进行体外扩增．该反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg²⁺）、水、4种脱氧核苷酸、引物、Taq酶（耐高温的或热稳定的DNA聚合酶）和模板DNA．假如引物都用³H标记，从理论上计算循环4次，所得DNA分子中含有³H标记的DNA占100%．
（3）已知BamHⅠ与BglⅡ的识别序列及切割位点如图所示，用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamHⅠ和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作，若干循环后序列明显增多．
（4）基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程却能生产自然界不存在的新的蛋白质，但最终还须通过改造基因来实现，原因是①基因控制蛋白质的合成，改造基因即改造了蛋白质；②改造的基因可以遗传，直接改造的蛋白质不能遗传；③目前对大多数蛋白质复杂的高级结构还不清楚，所以改造基因比直接改造蛋白质容易．

Answer 1

分析 基因工程操作的工具是限制性内切酶、DNA连接酶和运载体；基因工程操作的步骤为提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达．目的基因的检测有多种手段，如①DNA分子杂交技术；②分子杂交技术；③抗原-抗体杂交技术．微生物在基因工程具有重要的作用，如获取运载体，用来生产多肽药物等．

解答 解：（1）检测目的基因是否导入受体细胞，可采用DNA分子杂交技术，用放射性同位素标记的目的基因作探针进行检测．
（2）PCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg²⁺）、水、4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、TaqDNA聚合酶和（对干扰素基因特异性的）DNA引物；假如引物都用³H标记，由于每次合成都需要引物，所以从理论上计算循环4次所得DNA分子中都含有³H．
（3）巳知BamHI与BglII的识别序列及切割位点如图2所示．用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamHⅠ和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作，若干循环后和序列明显增多．
（4）基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程虽能生产自然界不存在的新蛋白质，但最终还须通过改造基因来实现，原因是：①基因控制蛋白质合成，改造基因即改造了蛋白质；②改造的基因可以遗传，直接改造的蛋白质不能遗传；③目前对大多数蛋白质复杂的高级结构还不清楚，所以改造基因比直接改造蛋白质容易．
故答案为：
（1）DNA分子杂交技术   用放射性同位素标记的目的基因
（2）Taq酶（耐高温的或热稳定的DNA聚合酶）   模板DNA    100%
（3）
（4）蛋白质工程
①基因控制蛋白质的合成，改造基因即改造了蛋白质；②改造的基因可以遗传，直接改造的蛋白质不能遗传；③目前对大多数蛋白质复杂的高级结构还不清楚，所以改造基因比直接改造蛋白质容易

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的工具和操作步骤，能应用基因工程技术培育获得的酿酒酵母工程菌，属于考纲识记和理解层次的考查，这类试题需要考生在平时的学习过程中学会构建知识网络结构．