Question

回答基因工程中的有關(guān)問(wèn)題：
Ⅰ．限制酶是基因工程中的重要工具酶，下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖甲、圖乙中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）一個(gè)圖甲所示的質(zhì)粒分子經(jīng)SmaⅠ切割前后，分別含有

 

個(gè)和

 

個(gè)游離的磷酸基團(tuán)？
（2）若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越

 

．
（3）與只使用EcoR I相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止

 

．
Ⅱ．原核生物（如大腸桿菌 ）是基因工程中較理想的受體細(xì)胞，它們具有一些其他生物沒(méi)有的特點(diǎn)：①繁殖快②多為單細(xì)胞③

 

等優(yōu)點(diǎn)．大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是：首先用

 

處理細(xì)胞，使之成為

 

細(xì)胞，然后完成轉(zhuǎn)化．
Ⅲ．植物基因工程中將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞最常用的方法是

 

，且一般將目的基因插入Ti質(zhì)粒的

 

中形成重組Ti質(zhì)粒，這樣可將目的基因整合到受體細(xì)胞的染色體上，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：這樣得到的轉(zhuǎn)基因植株，其目的基因的傳遞符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，則該轉(zhuǎn)基因植株一般為

 

子．若要避免基因污染，一般需將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的

 

DNA中．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：DNA分子的基本骨架為磷酸和脫氧核糖交替連接，因此一條脫氧核苷酸鏈上只存在一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，則一個(gè)DNA分子中有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)；但是環(huán)狀DNA分子中則無(wú)游離的磷酸基團(tuán)．
DNA分子的熱穩(wěn)定性與DNA分子中的氫鍵有關(guān)，氫鍵越大越穩(wěn)定．而在DNA分子中存在A-T、C-G兩種堿基對(duì)，其中A和T之間有兩個(gè)氫鍵連接，而C和G之間以三個(gè)氫鍵連接，因此C-G堿基對(duì)比例越高，DNA分子越穩(wěn)定．

解答： 解：Ⅰ（1）質(zhì)粒分子經(jīng)SmaⅠ切割前，為環(huán)狀DNA，無(wú)游離磷酸基團(tuán)；切割后，會(huì)斷裂2個(gè)脫氧核苷酸（CG）之間的磷酸二酯鍵，露出2個(gè)游離磷酸基團(tuán)．
（2）插入的SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多，堿基對(duì)CG越多，氫鍵越多，故質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越高．
（3）只使用EcoRI，質(zhì)粒、外源DNA自身都只含有1對(duì)互補(bǔ)黏性末端，自身會(huì)發(fā)生連接成為環(huán)狀DNA，不利目的基因?qū)�入．故使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA，各自會(huì)有不同黏性末端，能防止自身環(huán)化．
Ⅱ．原核生物（如大腸桿菌）是基因工程中較理想的受體細(xì)胞，具有一些其他生物沒(méi)有的特點(diǎn)：①繁殖快，能大量快速?gòu)?fù)制DNA；②多為單細(xì)胞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易操作；③遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，不易對(duì)目的基因干擾．大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是：首先用Ca²⁺處理細(xì)胞，使之成為感受態(tài)細(xì)胞，然后完成轉(zhuǎn)化．
Ⅲ．植物基因工程中將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．且一般將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中形成重組Ti質(zhì)粒，這樣可將目的基因整合到受體細(xì)胞的染色體上．移植入的目的基因?yàn)閱蝹�(gè)，故轉(zhuǎn)基因植株一般為雜合子．要避免基因污染，一般需將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)（線粒體、葉綠體），不會(huì)隨著花粉進(jìn)行基因污染．
故答案為：
Ⅰ．（1）0   2   
（2）高 
（3）質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化
Ⅱ．③遺傳物質(zhì)相對(duì)較少  Ca²⁺   感受態(tài)
Ⅲ．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法  T-DNA   雜合   細(xì)胞質(zhì)（線粒體、葉綠體）

點(diǎn)評(píng)：本題考查了DNA分子的結(jié)構(gòu)和基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)記能力和分析能力，難度適中．考生要能夠識(shí)記目的基因?qū)�入微生物和植物�?xì)胞的方法，以及微生物作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)；理解運(yùn)用不同的限制酶切割可以防止自身環(huán)化；并且理解C-G堿基對(duì)與DNA分子穩(wěn)定性之間的關(guān)系．