Question

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．
取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，但是否成功還未知．表為4種限制酶的識(shí)別序列和酶切位點(diǎn)，圖1為含有目的基因的DNA片段及其具有的限制酶切點(diǎn)．據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

限制酶	MspⅠ	BamHⅠ	MboⅠ	SmaⅠ
酶切 位點(diǎn)	C↓CGG GGC↑C	G↓GATCC CCTAG↑G	↓GATC CTAG↑	CCC↓GGG GGG↑CCC

（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）一個(gè)完整的基因表達(dá)載體除了目的基因、復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子和終止子外，還應(yīng)包括

 

．若需利用酶切法獲得目的基因，最應(yīng)選擇的限制酶是

 

和

 

．
（3）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

 

．
（4）圖2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2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2乙中深色圓點(diǎn)即為藍(lán)色菌落）

①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．

 

．
②現(xiàn)用EcoRI酶切重組成功的質(zhì)粒（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)），酶切后進(jìn)行電泳觀察，會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)度為

 

kb的片段．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：根據(jù)題意分析可知：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，所以A-C澆清水，都能健康成長(zhǎng)．F雖經(jīng)過(guò)了轉(zhuǎn)基因處理，但是否成功還未知，所以D-F澆的水中含有草甘膦，D肯定不能健康成長(zhǎng)，E肯定能健康成長(zhǎng)，F(xiàn)未知．
一種限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂．

解答： 解：（1）根據(jù)題意分析可知：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，所以A-C澆清水，都能健康成長(zhǎng)．F雖經(jīng)過(guò)了轉(zhuǎn)基因處理，但是否成功還未知，所以D-F澆的水中含有草甘膦，D肯定不能健康成長(zhǎng)，E肯定能健康成長(zhǎng)，F(xiàn)未知．因此肯定能健康成長(zhǎng)的是ABCE．
（2）一個(gè)完整的基因表達(dá)載體包括目的基因、復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因；根據(jù)圖1可知，如果用MboⅠ酶進(jìn)行切割，將會(huì)將BamHⅠ酶處的片段進(jìn)行切割，因此只能選擇限制酶MspⅠ和SmaⅠ切割目的基因．
（3）假設(shè)EPSPS基因已被成功轉(zhuǎn)移到植物F中，說(shuō)明F中已含有EPSPS基因，如果仍沒(méi)有表現(xiàn)出抗性，則說(shuō)明EPSPS基因在受體細(xì)胞中沒(méi)有表達(dá)或表達(dá)的酶沒(méi)有活性．
（4）①白色，因?yàn)镋coRI將lacZ顯色基因破壞了．
②目的基因被酶切后形成兩個(gè)片段：1.0kb和3.0kb；質(zhì)粒被酶切后長(zhǎng)度不變：2.7kb．故質(zhì)粒只能和目的基因片段之一發(fā)生重組，如果成功的話將會(huì)出現(xiàn)兩種情況：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb．
故答案為：
（1）ABCE     
（2）標(biāo)記基因   MspⅠSmaⅠ
（3）目的基因沒(méi)有成功表達(dá)或表達(dá)的產(chǎn)物失活
（4）①白色菌落②3、3.7或1、5.7

點(diǎn)評(píng)：本題重點(diǎn)考查基因工程的有關(guān)知識(shí)，要求掌握基因工程的操作步驟及在生產(chǎn)實(shí)踐中的運(yùn)用；能夠?qū)�基因工程中DNA片段的長(zhǎng)短進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，難度適中．