Question

（四）生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域．下列是與生物工程類相關(guān)的問題：
Ⅰ．生物柴油是一種可再生的清潔能源，其應(yīng)用在一定程度上能夠減緩人類對化石燃料的消耗，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在微生物M產(chǎn)生的脂肪酶作用下，植物油與甲醇反應(yīng)能夠合成生物柴油（如下圖）．

（1）篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物M時(shí)，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油為微生物生長提供

 

，培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是

 

法．
（2）可利用

 

技術(shù)使脂肪酶能夠重復(fù)使用．
（3）若需克隆脂肪酶基因，可應(yīng)用耐熱DNA聚合酶催化的

 

技術(shù)．
Ⅱ．生長激素在治療激素分泌過少的矮小癥方面有積極的作用．為了批量生產(chǎn)生長激素，可以采取轉(zhuǎn)基因技術(shù)將控制生長激素合成的基因轉(zhuǎn)移到微生物細(xì)胞內(nèi)．
下列是涉及此轉(zhuǎn)基因技術(shù)的幾種限制酶識(shí)別序列及其割位點(diǎn)；圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶對質(zhì)粒和供體DNA的切割位點(diǎn)：

請回答下列問題：
（1）四種酶切位點(diǎn)相比較，Sma I酶切位點(diǎn)結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定，原因是

 

（2）用圖中的質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用Sma I切割，原因是

 

．
（3）與只是用EcoR I 相比較，使用BamH I和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、目的基因的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止

 

．
（4）為了檢測基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的成功，需要在培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中加入

 

，若微生物能正常生長，說明轉(zhuǎn)導(dǎo)成功．

Answer 1

考點(diǎn)：培養(yǎng)基對微生物的選擇作用,制備和應(yīng)用固相化酶,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：1、微生物的營養(yǎng)物質(zhì)：水、碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子． 培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是高壓、高溫、蒸汽滅菌法．
2、游離態(tài)酶的穩(wěn)定性差，并且難以回收利用，而固定化酶不但能夠重復(fù)利用，還能提高產(chǎn)品質(zhì)量．
3、DNA分子的熱穩(wěn)定性與DNA分子中的氫鍵有關(guān)，氫鍵越多越穩(wěn)定．而在DNA分子中存在A-T、C-G兩種堿基對，其中A和T之間有兩個(gè)氫鍵連接，而C和G之間以三個(gè)氫鍵連接，因此C-G堿基對比例越高，DNA分子越穩(wěn)定．

解答： 解：Ⅰ（1）植物油屬于脂肪中的一種，其元素組成只有CHO，因此篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物M時(shí)，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油為微生物生長提供碳源．培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是高壓、高溫、蒸汽滅菌法．
（2）可利用固定化酶技術(shù)使脂肪酶能夠重復(fù)使用．
（3）若需克隆脂肪酶基因，可應(yīng)用耐熱DNA聚合酶催化的PCR（或：多聚鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）技術(shù)．
Ⅱ（1）DNA分子的熱穩(wěn)定性與DNA分子中的氫鍵有關(guān)，氫鍵越多越穩(wěn)定．而在DNA分子中存在A-T、C-G兩種堿基對，其中A和T之間有兩個(gè)氫鍵連接，而C和G之間以三個(gè)氫鍵連接，因此C-G堿基對比例越高，DNA分子越穩(wěn)定，因此四種酶切位點(diǎn)相比較，Sma I酶切位點(diǎn)結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定．
（2）圖中質(zhì)粒的標(biāo)記基因?yàn)榭股�素抗性基因，而Sma I的切割位點(diǎn)就在該基因上，SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因，因此不能使用Sma I切割．
（3）由于同種限制酶切割形成的黏性末端相同，為防止酶切后單個(gè)含目的基因的DNA片段自身連接成環(huán)狀，不能使用EcoRⅠ．
（4）為了檢測基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的成功，需要在培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中加入抗生素，若微生物能正常生長，說明轉(zhuǎn)導(dǎo)成功．
故答案為：
Ⅰ．（1）碳源   高壓、高溫、蒸汽滅菌
（2）固定化酶
（3）PCR（或：多聚鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）
Ⅱ．（1）堿基C-G具有三對氫鍵
（2）SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
（3）質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化
（4）抗生素

點(diǎn)評：本題考查了微生物培養(yǎng)和基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)記能力和分析能力，難度適中．考生要能夠識(shí)記培養(yǎng)基滅菌的一般方法，識(shí)記PCR技術(shù)的應(yīng)用；理解運(yùn)用不同的限制酶切割可以防止自身環(huán)化；并且理解C-G堿基對與DNA分子穩(wěn)定性之間的關(guān)系．