Question

回答下列有關(guān)生物工程的問題．
如圖為某種質(zhì)粒表達載體簡圖，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切酶EcoRI、BamHI的酶切位點，amp^R為青霉素抗性基因，tct^R為四環(huán)素抗性基因，P為啟動子，T為終止子，ori為復(fù)制原點．已知目的基因的兩端分別有包括EcoRI、BamHI在內(nèi)的多種酶的酶切位點．據(jù)如圖回答下列問題：
（1）若要構(gòu)建重組質(zhì)粒，需要對目的基因進行測序，并將測序結(jié)果與

 

酶的識別序列進行對比，以確定選用何種酶．該類酶作用的部位是

 

鍵．
（2）若用EcoRI酶對目的基因和質(zhì)粒進行酶切，再用DNA連接酶處理，則由兩個DNA片段連接形成的產(chǎn)物有

 

種．用上述幾種連接產(chǎn)物與無任何抗藥性的原核宿主細胞進行轉(zhuǎn)化實驗．之后將這些宿主細胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細胞所含有的連接產(chǎn)物是

 

．
（3）為了防止目的基因和質(zhì)粒表達載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，酶切時應(yīng)選用的酶是

 

．
（4）酶與底物能特異性結(jié)合．以下研究利用了生物分子間的特異性結(jié)合的有

 

（可多選）
A．分離得到核糖體，用蛋白酶酶解后提rRNA
B．用無水乙醇處理菠菜葉片，提取葉綠體基粒膜上的光合色素
C．通過分子雜交手段，用熒光物質(zhì)標(biāo)記的目的基因進行染色體定位
D．將抑制成熟基因?qū)�入番茄，其mRNA與催化成熟酶基因的mRNA互補結(jié)合，終止后者翻譯，延遲果實成熟．
（5）從變異的角度看，基因工程的原理是

 

；而植物細胞雜交的原理是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：在基因工程中，一般需要用同一種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，而圖中的質(zhì)粒上存在兩種限制酶的切割位點，并且切割位點均在四環(huán)素抗性基因．解答本題應(yīng)著重圍繞這兩點有效信息．在第四小題中，蛋白酶能特異性水解蛋白質(zhì)；分子雜交手段也是利用各物質(zhì)分子結(jié)合的特異性；抑制成熟基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA與催化成熟酶基因的mRNA堿基互補結(jié)合，也具有特異性；光合色素易溶于有機溶劑，并不是特異性溶解．

解答： 解：（1）若要構(gòu)建重組質(zhì)粒，一般要用同一種限制酶進行切割，形成相同的黏性末端，然后再用DNA連接酶連接．因此在目的基因和質(zhì)粒上必須存在同一種限制酶的切割位點，需要對目的基因進行測序，以確定選用何種酶．限制酶的作用的部位是磷酸二酯鍵．
（2）若用EcoRI酶對目的基因和質(zhì)粒進行酶切，再用DNA連接酶處理，則由兩個DNA片段連接形成的產(chǎn)物有3種：重組質(zhì)粒、目的基因與目的基因連接物、載體和載體連接物．由于EcoRI酶的識別位點剛好在四環(huán)素抗性基因上，因此重組質(zhì)粒中，該抗性基因已經(jīng)被破壞，而目的基因與目的基因連接物上沒有該基因，只有載體和載體連接物上把兩個切割后的四環(huán)素抗性基因進行拼接形成兩個完整的四環(huán)素抗性基因．
（3）為了防止目的基因和質(zhì)粒表達載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，酶切時應(yīng)選用EcoRI和BamHI兩種酶同時切割目的基因和質(zhì)粒．由于這兩種酶能切割形成不同的黏性末端，使得目的基因與目的基因、載體和載體之間無法連接，而目的基因和質(zhì)粒卻能夠連接．
（4）核糖體由蛋白質(zhì)和rRNA構(gòu)成，可以利用酶的專一性用蛋白酶將蛋白質(zhì)水解，從而提純rRNA，A正確；無水乙醇可以溶解所有光合色素，沒有利用生物分子間的特異性結(jié)合，B錯誤；分子雜交手段是利用了堿基互補配對的原則，C正確；抑制成熟基因的mRNA與催化成熟酶基因的mRNA之間發(fā)生了堿基互補配對，也利用了分子間特異性結(jié)合，D正確．
（5）從變異的角度看，基因工程的原理是基因重組；而植物細胞雜交的原理是染色體變異．
故答案為：
（1）限制性DNA內(nèi)切酶      磷酸二酯鍵
（2）3     載體和載體連接物
（3）EcoRI、BamHI
（4）ACD
（5）基因重組   染色體變異

點評：本題圍繞分子間的特異性結(jié)合的性質(zhì)，綜合考查了基因工程、基因結(jié)構(gòu)、酶的作用特性等知識，本題難度適中，主要考查對教材的熟悉程度及對生物術(shù)語的規(guī)范運用．