37．（8分）大腸桿菌pUC18質(zhì)粒是基因工程中常用的運(yùn)載體。某限制酶在此質(zhì)粒上的唯一酶切位點(diǎn)位于LacZ基因中，如果沒(méi)有插入外源基因，LacZ基因便可表達(dá)出口一半乳糖苷酶。當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時(shí)，X-gal便會(huì)被β一半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落。反之，則形成白色菌落。下圖表示利用此質(zhì)粒實(shí)施基因工程的主要流程。

       請(qǐng)分析并回答：

   （1）已獲得的目的基因可利用    技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。

   （2）目的基因插入質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒的過(guò)程中，需要DNA連接酶恢復(fù)       鍵。

   （3）將試管I中的物質(zhì)和大腸桿菌共同置于試管Ⅱ的目的是        ；大腸桿菌需事先用Ca2+進(jìn)行處理，目的是         。

   （4）將試管Ⅱ中的菌液接種于選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)含有大腸桿菌必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括    和生長(zhǎng)因子，還應(yīng)加入IPTG、X-gal以及氨芐青霉素，其中加入氨芐青霉素的作用是篩選出        。

   （5）若觀察到培養(yǎng)基上出現(xiàn)    色菌落，則說(shuō)明大腸桿菌中已成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒。如果作為受體細(xì)胞的大腸桿菌也含有LacZ基因，則不利于重組質(zhì)粒的篩選，原因是          。

【答案】

37.（8分）

（1）PCR     

(2) 磷酸二酯

（3）進(jìn)行轉(zhuǎn)化       使大腸桿菌細(xì)胞處于感受態(tài)

（4）碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、水       導(dǎo)入pUC18質(zhì)粒的大腸桿菌

（5）白       無(wú)論大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒，均會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色菌落

【解析】本題考查基因工程的知識(shí)。已獲得的目的基因可利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增；培養(yǎng)基中應(yīng)含有大腸桿菌必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、水和生長(zhǎng)因子，還應(yīng)加入IPTG、X-gal以及氨芐青霉素，其中加入氨芐青霉素的作用是篩選出導(dǎo)入pUC18質(zhì)粒的大腸桿菌。

 ①如果長(zhǎng)出藍(lán)色菌落，說(shuō)明重組的運(yùn)載體pUC18質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌，但目的基因沒(méi)有接入運(yùn)載體（或說(shuō)明重組質(zhì)粒沒(méi)導(dǎo)入受體大腸桿菌）

②如果長(zhǎng)出白色菌落，說(shuō)明重組質(zhì)粒已導(dǎo)入受體大腸桿菌

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中生物 來(lái)源：2013屆江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三最后一次模擬考試生物試卷（帶解析） 題型：綜合題

回答下列關(guān)于基因工程的問(wèn)題。
草甘膦是一種廣譜除草劑，其除草機(jī)制是抑制植物體內(nèi)EPSPS酶的合成，最終導(dǎo)致植物死亡。但是，它的使用有時(shí)也會(huì)影響到植物的正常生長(zhǎng)。目前，已發(fā)現(xiàn)可以從一種抗草甘膦的大腸桿菌突變株中分離出EPSPS基因，若將該基因轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞內(nèi)，從而獲得的轉(zhuǎn)基因植物就能耐受高濃度的草甘膦。
下圖A-F表示6株植物，其中，植物A和D對(duì)草甘膦敏感，B和E對(duì)草甘膦天然具有抗性，C和F則經(jīng)過(guò)了轉(zhuǎn)基因處理，但是是否成功還未知。圖1和2分別表示兩段DNA序列。表格中1-4分別表示4種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
.


（1）若A-C澆清水，D-F澆的水中含有草甘膦，上述植物中，肯定能健康成長(zhǎng)的是_________。
（2）若要從大腸桿菌中篩選出含EPSPS基因的突變菌株甲，在大腸桿菌培養(yǎng)基中還必須加入 ___________。
（3）假設(shè)位于EPSPS基因兩側(cè)的DNA序列均如圖I所示，則應(yīng)選擇表中酶__________進(jìn)行酶切；若位于EPSPS基因兩側(cè)的DNA序列分別如圖I和II所示，則應(yīng)選擇表中酶__________ 進(jìn)行酶切。
（4）假設(shè)大腸桿菌突變菌株甲中EPSPS基因的右側(cè)序列如圖II所示，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出經(jīng)酶切后產(chǎn)生的兩個(gè)末端的堿基序列。（2分）

（5）假設(shè)EPSPS基因已被成功轉(zhuǎn)移到植物F中，但植物F仍沒(méi)有表現(xiàn)出抗性，分析可能的原因_______________________________________________________________。
下圖甲是某目的基因（4.0kb，1kb=1000對(duì)堿基）與大腸桿菌pUC18質(zhì)粒（2.7kb）重組的示意圖。圖中Ap′是抗氨芐青霉素基因，lacZ是顯色基因，其上的EcoRI識(shí)別位點(diǎn)位于目的基因插入位點(diǎn)的右側(cè)，其控制合成的物質(zhì)能使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色。（圖乙中深色圓點(diǎn)即為藍(lán)色菌落）

（6）圖乙的培養(yǎng)基中含有氨芐青霉素，請(qǐng)判斷圖乙中所出現(xiàn)的白色和藍(lán)色兩種菌落中，何種會(huì)含有重組質(zhì)粒。___________。
（7）現(xiàn)用EcoRI酶切質(zhì)粒，酶切后進(jìn)行電泳觀察，若出現(xiàn)長(zhǎng)度為_(kāi)________kb和      kb的片段，則可以判斷該質(zhì)粒已與目的基因重組成功。（重組質(zhì)粒上目的基因的插入位點(diǎn)與EcoRI的識(shí)別位點(diǎn)之間的堿基對(duì)忽略不計(jì)）

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研究人員從血管內(nèi)皮瘤中發(fā)現(xiàn)了一種新的血管增生抑制劑——內(nèi)皮抑素，它能有效地抑制血管增生。下面是獲得重組內(nèi)皮抑素的方法，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。

（1）從肝細(xì)胞中分離出相應(yīng)的RNA，經(jīng)________獲得內(nèi)皮抑素基因，再經(jīng)________進(jìn)行擴(kuò)增，以獲得更多的目的基因。
（2）擴(kuò)增的目的基因與pUC18質(zhì)粒(如圖所示)都用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ進(jìn)行雙酶切，然后用DNA連接酶進(jìn)行連接，構(gòu)建重組質(zhì)粒。雙酶切避免了目的基因與載體________連接，還減少了目的基因與目的基因、載體與載體的連接，提高了重組質(zhì)粒的比例。
（3）大腸桿菌pUC18質(zhì)粒的LacZ基因中如果沒(méi)有插入外源基因，LacZ基因便可表達(dá)出β半乳糖苷酶，當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和Xgal時(shí)，Xgal便會(huì)被β半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落。反之，則形成白色菌落。選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無(wú)機(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入的物質(zhì)有________和氨芐青霉素。成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌在培養(yǎng)基中形成________顏色的菌落，原因是__________________。
（4）從選擇培養(yǎng)基中挑取所需的單個(gè)菌落接種于液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得粗提表達(dá)產(chǎn)物。將等量毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞接種于細(xì)胞培養(yǎng)板，37 ℃培養(yǎng)。將等量不同濃度的粗提表達(dá)產(chǎn)物加進(jìn)培養(yǎng)孔中，72 h后在顯微鏡下觀察細(xì)胞存活情況并統(tǒng)計(jì)(或記錄)活的內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)目，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。

粗提表達(dá)產(chǎn)物濃度/(μg·mL－1)
0
2
4
6
8
10
活的內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)目(×102)
12
6
2
1
0.5
0.5
實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明_____________________________________________________
_____________________________________________________________。

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科目：高中生物 來(lái)源：2012-2013學(xué)年江蘇省高三最后一次模擬考試生物試卷 題型：綜合題

回答下列關(guān)于基因工程的問(wèn)題。

草甘膦是一種廣譜除草劑，其除草機(jī)制是抑制植物體內(nèi)EPSPS酶的合成，最終導(dǎo)致植物死亡。但是，它的使用有時(shí)也會(huì)影響到植物的正常生長(zhǎng)。目前，已發(fā)現(xiàn)可以從一種抗草甘膦的大腸桿菌突變株中分離出EPSPS基因，若將該基因轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞內(nèi)， 從而獲得的轉(zhuǎn)基因植物就能耐受高濃度的草甘膦。

下圖A-F表示6株植物，其中，植物A和D對(duì)草甘膦敏感，B和E對(duì)草甘膦天然具有抗性，C和F則經(jīng)過(guò)了轉(zhuǎn)基因處理，但是是否成功還未知。圖1和2分別表示兩段DNA序列。表格中1-4分別表示4種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）若A-C澆清水，D-F澆的水中含有草甘膦，上述植物中，肯定能健康成長(zhǎng)的是_________。

（2）若要從大腸桿菌中篩選出含EPSPS基因的突變菌株甲，在大腸桿菌培養(yǎng)基中還必須加入 ___________。

（3）假設(shè)位于EPSPS基因兩側(cè)的DNA序列均如圖1所示，則應(yīng)選擇表中酶__________進(jìn)行酶切；若位于EPSPS基因兩側(cè)的DNA序列分別如圖1和2所示，則應(yīng)選擇表中酶__________ 進(jìn)行酶切。

（4）假設(shè)大腸桿菌突變菌株甲中EPSPS基因的右側(cè)序列如圖2所示，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出經(jīng)酶切后產(chǎn)生的兩個(gè)末端的堿基序列。（2分）

（5）假設(shè)EPSPS基因已被成功轉(zhuǎn)移到植物F中，但植物F仍沒(méi)有表現(xiàn)出抗性，分析可能的原因_____________。

下圖甲是某目的基因（4.0kb，1kb=1000對(duì)堿基）與大腸桿菌pUC18質(zhì)粒（2.7kb）重組的示意圖。圖中Ap′是抗氨芐青霉素基因，lacZ是顯色基因，其上的EcoRI識(shí)別位點(diǎn)位于目的基因插入位點(diǎn)的右側(cè)，其控制合成的物質(zhì)能使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色。（圖乙中深色圓點(diǎn)即為藍(lán)色菌落）

（6）圖乙的培養(yǎng)基中含有氨芐青霉素，請(qǐng)判斷圖乙中所出現(xiàn)的白色和藍(lán)色兩種菌落中，何種會(huì)含有重組質(zhì)粒。___________。

（7）現(xiàn)用EcoRI酶切質(zhì)粒，酶切后進(jìn)行電泳觀察，若出現(xiàn)長(zhǎng)度為_(kāi)________kb和       kb的片段，則可以判斷該質(zhì)粒已與目的基因重組成功。（重組質(zhì)粒上目的基因的插入位點(diǎn)與EcoRI的識(shí)別位點(diǎn)之間的堿基對(duì)忽略不計(jì)）

 

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研究人員從血管內(nèi)皮瘤中發(fā)現(xiàn)了一種新的血管增生抑制劑——內(nèi)皮抑素，它能有效地抑制血管增生。下面是獲得重組內(nèi)皮抑素的方法，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。

（1）從肝細(xì)胞中分離出相應(yīng)的RNA，經(jīng)________獲得內(nèi)皮抑素基因，再經(jīng)________進(jìn)行擴(kuò)增，以獲得更多的目的基因。

（2）擴(kuò)增的目的基因與pUC18質(zhì)粒(如圖所示)都用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ進(jìn)行雙酶切，然后用DNA連接酶進(jìn)行連接，構(gòu)建重組質(zhì)粒。雙酶切避免了目的基因與載體________連接，還減少了目的基因與目的基因、載體與載體的連接，提高了重組質(zhì)粒的比例。

（3）大腸桿菌pUC18質(zhì)粒的LacZ基因中如果沒(méi)有插入外源基因，LacZ基因便可表達(dá)出β半乳糖苷酶，當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和Xgal時(shí)，Xgal便會(huì)被β半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落。反之，則形成白色菌落。選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無(wú)機(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入的物質(zhì)有________和氨芐青霉素。成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌在培養(yǎng)基中形成________顏色的菌落，原因是__________________。

（4）從選擇培養(yǎng)基中挑取所需的單個(gè)菌落接種于液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得粗提表達(dá)產(chǎn)物。將等量毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞接種于細(xì)胞培養(yǎng)板，37 ℃培養(yǎng)。將等量不同濃度的粗提表達(dá)產(chǎn)物加進(jìn)培養(yǎng)孔中，72 h后在顯微鏡下觀察細(xì)胞存活情況并統(tǒng)計(jì)(或記錄)活的內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)目，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。

粗提表達(dá)產(chǎn)物濃度/(μg·mL－1)

0

2

4

6

8

10

活的內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)目(×102)

12

6

2

1

0.5

0.5

實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明_____________________________________________________

_____________________________________________________________。

 

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