Question

回答下列關于基因工程的問題。

草甘膦是一種廣譜除草劑，其除草機制是抑制植物體內EPSPS酶的合成，最終導致植物死亡。但是，它的使用有時也會影響到植物的正常生長。目前，已發現可以從一種抗草甘膦的大腸桿菌突變株中分離出EPSPS基因，若將該基因轉入植物細胞內，從而獲得的轉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對草甘膦敏感，B和E對草甘膦天然具有抗性，C和F則經過了轉基因處理，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種限制性核酸內切酶的酶切位點。據圖回答下列問題：

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（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，在大腸桿菌培養基中還必須加入 ___________。

（3）假設位于EPSPS基因兩側的DNA序列均如圖I所示，則應選擇表中酶__________進行酶切；若位于EPSPS基因兩側的DNA序列分別如圖I和II所示，則應選擇表中酶__________ 進行酶切。

（4）假設大腸桿菌突變菌株甲中EPSPS基因的右側序列如圖II所示，請在方框內畫出經酶切后產生的兩個末端的堿基序列。（2分）

（5）假設EPSPS基因已被成功轉移到植物F中，但植物F仍沒有表現出抗性，分析可能的原因_______________________________________________________________。

下圖甲是某目的基因（4.0kb，1kb=1000對堿基）與大腸桿菌pUC18質粒（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識別位點位于目的基因插入位點的右側，其控制合成的物質能使菌落呈現藍色。（圖乙中深色圓點即為藍色菌落）

（6）圖乙的培養基中含有氨芐青霉素，請判斷圖乙中所出現的白色和藍色兩種菌落中，何種會含有重組質粒。___________。

（7）現用EcoRI酶切質粒，酶切后進行電泳觀察，若出現長度為_________kb和      kb的片段，則可以判斷該質粒已與目的基因重組成功。（重組質粒上目的基因的插入位點與EcoRI的識別位點之間的堿基對忽略不計）

 

Answer 1

【答案】

（10分）

（1）ABCE   （2）草甘膦   （3）2      2和3

（4）

（畫出完整給2分，要求畫出化學鍵、堿基序列完整且正確）

（5）目的基因  （6）白色  （7）3kb和3.7kb。

【解析】

試題分析：（1）根據題意分析可知：植物A和D對草甘膦敏感，B和E對草甘膦天然具有抗性，C和F則經過了轉基因處理，所以A-C澆清水，都能健康成長。F雖經過了轉基因處理，但是是否成功還未知。所以D-F澆的水中含有草甘膦，D肯定不能健康成長，E肯定能健康成長，F未知。因此肯定能健康成長的是ABCE。（2）要從大腸桿菌中篩選出含EPSPS基因的突變菌株，則必須要用含草甘膦的培養基培養大腸桿菌。（3）因為限制酶具有特異性識別的能力，對照圖I所示，所以應選擇表中酶2進行酶切。對照圖I和II所示，則應選擇表中酶2和3同時進行酶切。（4）畫出完整的DNA片段，要有兩個粘性末端，化學鍵、堿基序列完整且正確。（5）假設EPSPS基因已被成功轉移到植物F中，說明F中已含有EPSPS基因，如果仍沒有表現出抗性，則說明EPSPS基因在受體細胞中沒有表達，或表達的酶沒有活性。（6）白色，因為EcoRI將lacZ顯色基因破壞了。（7）3kb和3.7kb。

考點：基因工程

點評：本題重點考查基因工程的有關知識，要求學生掌握基因工程的操作步驟及在生產實踐中的運用，考查學生的識圖能力和分析問題的能力。難度中等。