Question

玉米中賴氨酸的含量較低，原因是賴氨酸合成過(guò)程中，天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的活性受細(xì)胞內(nèi)賴氨酸濃度的影響．為此，有人通過(guò)基因修飾或合成，獲得賴氨酸高產(chǎn)的玉米．請(qǐng)回答：
（1）將改造后的基因在體外大量擴(kuò)增，常用的方法是

 

．在基因改造后，實(shí)施該工程的核心步驟是

 

，完成此步驟需要用到的2種工具酶是

 

、

 

．
（2）將改造后的基因?qū)�入玉米時(shí)，常用

 

法，它與常見(jiàn)的雙子葉植物的導(dǎo)入方法不同．一般情況下，導(dǎo)入目的基因后，是否可以穩(wěn)定表達(dá)其遺傳特性，還需要進(jìn)行檢測(cè)與鑒定，檢測(cè)對(duì)象是

 

，有時(shí)還要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定．
（3）進(jìn)行上述基因改造后的玉米體細(xì)胞，再通過(guò)

 

技術(shù)得到高產(chǎn)賴氨酸的玉米植株．
（4）現(xiàn)有一長(zhǎng)度為1000堿基對(duì)（bp）的DNA分子，用限制酶切開(kāi)后得到仍是長(zhǎng)度為1000bp的DNA分子，說(shuō)明此DNA分子的形態(tài)為

 

．
（5）某線性DNA分子分別用限制酶 HindⅢ和 Sma I 處理，然后用這兩種酶同時(shí)處理，得到如下片段（kb為千個(gè)堿基對(duì)）：

限制酶	片段及長(zhǎng)度
HindⅢ	2.5kb，5.0kb
Sma I	2.0kb，5.5kb
HindⅢ和Sma I	2.5kb，3.0kb，2.0kb

可以推知限制酶HindⅢ和Sma I在此DNA分子中分別有

 

、

 

個(gè)識(shí)別序列．兩酶同時(shí)處理后得到的片段，再用限制酶EcoR I處理，結(jié)果導(dǎo)致凝膠上3.0kb的片段消失，產(chǎn)生一種1.5kb的新片段；那么如果用限制酶HindⅢ和EcoR I將該線性DNA分子進(jìn)行切割，則可得到長(zhǎng)度分別為

 

的片段．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：1、分析表格：分別用限制酶HindⅢ和Sma I處理后得到的都只有2個(gè)片段，同時(shí)用限制酶HindⅢ和Sma I處理后得到3個(gè)片段，說(shuō)明這個(gè)DNA分子中都只有1個(gè)它們的酶切位點(diǎn)．
2、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲��；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④目的基因的檢測(cè)與鑒定．

解答： 解：（1）擴(kuò)增目的基因常用的方法是PCR技術(shù)．在基因改造后，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，首先需要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和運(yùn)載體，再利用DNA連接酶將兩者連接成重組質(zhì)粒．
（2）在目的基因?qū)�入受體細(xì)胞時(shí)，雙子葉植物一般利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，單子葉植物一般運(yùn)用基因槍法．玉米屬于單子葉植物，因此一般常用基因槍法將改造后的基因?qū)�入玉米．目的基因的檢測(cè)與鑒定包括分子水平上的檢測(cè)和個(gè)體水平上的鑒定定．
（3）進(jìn)行上述基因改造后的玉米體細(xì)胞，再通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)得到高產(chǎn)賴氨酸的玉米植株．
（3）一長(zhǎng)度為1000堿基對(duì)（bp）的DNA分子，用限制酶切開(kāi)后得到仍是長(zhǎng)度為1000bp的一個(gè)DNA分子，說(shuō)明該DNA分子是環(huán)狀的．
（4）由表格信息可知分別用限制酶HindⅢ和Sma I處理后得到的都只有2個(gè)片段，說(shuō)明這個(gè)DNA分子中都只有1個(gè)它們的酶切位點(diǎn)．限制酶EcoR I處理，凝膠上3.0 kb的片段消失，產(chǎn)生一種1.5 kb的新片段，說(shuō)明在這段DNA正中間含有一個(gè)EcoR I酶酶切位點(diǎn)，綜合表格信息可知該DNA片段共有7.5kb，在2.5kb處有HindⅢ酶切位點(diǎn)，在5.5kb處有Sma I酶切位點(diǎn)，在4.0kb處有EcoR I酶切位點(diǎn)，因此用限制酶HindⅢ和EcoR I將該線性DNA分子進(jìn)行切割，可得到2.5 kb、1.5 kb、3.5 kb的片段．
故答案為：
（1）PCR技術(shù)   基因表達(dá)載體的構(gòu)建    限制性核酸內(nèi)切酶    DNA連接酶   
（2）基因槍法    目的基因表達(dá)出的蛋白質(zhì)     
（3）植物組織培養(yǎng)   
（4）環(huán)狀     
（5）1    1     2.5 kb、1.5 kb、3.5 kb

點(diǎn)評(píng)：本題考查了基因工程的有關(guān)知識(shí)，要求考生能夠識(shí)記基因工程的操作工具；掌握目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法，特別是單子葉植物和雙子葉植物的區(qū)別，再結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確解題．