Question

3．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(fā)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．
如圖1A-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，但是否成功還未知．圖Ⅰ和Ⅱ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：

酶的種類	1	2	3	4
酶切位點

（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ABCE．
（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)基中還必須加入草甘膦．
（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2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2和3 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，請在圖2方框內畫出經酶切后產生的兩個末端的堿基序列．

（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，分析可能的原因目的基因在受體細胞中沒有表達，或表達的酶沒有活性．
如圖3的甲是某目的基因（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3的乙中深色圓點即為藍色菌落）

（6）圖乙的培養(yǎng)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．白色．
（7）現用EcoRI酶切質粒，酶切后進行電泳觀察，若出現長度為3.0和3.7kb和1.0和5.7kb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

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．
2、一種限制酶能夠識別雙鏈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核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂．

解答 解：（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選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌．
（3）因為限制酶具有特異性識別的能力，對照圖1所示，所以應選擇表中酶2進行酶切．對照圖1和2所示，則應選擇表中酶2和3同時進行酶切．
（4）畫圖要求：畫出完整的DNA片段，要有兩個黏性末端，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）目的基因被酶切后形成兩個片段：1.0kb和3.0kb；質粒被酶切后長度不變：2.7kb．故質粒只能和目的基因片段之一發(fā)生重組，如果成功的話將會出現兩種情況：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb．
故答案為：
（1）ABCE   
（2）草甘膦   
（3）2      2和3
（4）                               
（5）目的基因在受體細胞中沒有表達，或表達的酶沒有活性．  
（6）白色
（7）3.0和3.7或1.0和5.7

點評 本題結合圖表，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各步驟中的相關細節(jié)問題，能結合圖中和表中信息準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．