Question

16．回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞與表達的問題．
如圖1為人工構(gòu)建的某種類型的質(zhì)粒運載體．
表1

	質(zhì)粒	重組質(zhì)粒
ClaⅠ	5.4kb	6.7kb
SalⅠ	5.4kb	2.1kb  4.6kb
PstⅠ	5.4kb	1.6kb  5.1kb

（1）下列關(guān)于質(zhì)粒運載體的說法不正確的是A、BC（多選）．
A．質(zhì)粒運載體只能在與目的基因重組后進入細胞
B．質(zhì)粒運載體可能是從細菌或者病毒的DNA改造的
C．質(zhì)粒運載體只有把目的基因整合到受體細胞的DNA中才能表達
D．沒有限制酶就無法使用質(zhì)粒運載體
（2）以HindⅢ和BamHⅠ切取目的基因和質(zhì)粒，并置換質(zhì)粒HindⅢ和BamHⅠ之間片段構(gòu)成重組質(zhì)粒．針對質(zhì)粒和重組質(zhì)粒采用表1中限制酶切割，所切片段長度見表1，由此判斷目的基因內(nèi)部含有哪些酶切位點含有ClaⅠ、PstⅠ、SalⅠ酶切位點，并說明判斷依據(jù)質(zhì)粒上原的一個ClaⅠ位點被目的基因置換后，重組質(zhì)粒仍被ClaⅠ切為線狀，故目的基因中必然含有一個ClaⅠ位點；同理原質(zhì)粒上存在一個PstⅠ、SalⅠ位點，重組質(zhì)粒用PstⅠ、SalⅠ后有兩個片斷，故目的基因中必然各含有一個PstⅠ、SalⅠ位點．．
（3）已知質(zhì)粒上的SalⅠ與PstⅠ區(qū)域長度為2.5kb，若用SalⅠ和PstⅠ聯(lián)合酶切重組質(zhì)粒，則參照表1數(shù)據(jù)可判斷酶切產(chǎn)物中最小片段的長度為0.5kb．
（4）描述構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程：用限制性核酸內(nèi)切酶HindⅢ和BamHⅠ分別對目的基因和質(zhì)粒進行切割，用DNA連接酶將目的基因與載體拼接成重組質(zhì)粒．外源目的基因之所以能“插入”到質(zhì)粒的DNA內(nèi)，原因是用相同的限制性內(nèi)切酶切割后，目的基因與質(zhì)粒具有相同的末端，堿基互補而連接（或不同生物DNA的結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一性）．
（5）基因工程是將目的基因轉(zhuǎn)入受體細胞，經(jīng)過受體細胞的分裂，使目的基因的遺傳信息擴大，再進行表達，從而培養(yǎng)出工程生物或生產(chǎn)基因產(chǎn)品的技術(shù)．下列支持基因工程技術(shù)的理論有D
①遺傳密碼具有通用性　         ②基因可獨立表達
③基因表達互相影響　           ④DNA作為遺傳物質(zhì)能夠嚴格地自我復制
A．①③④B．②③④C．①②③D．①②④
（6）已知BamHI的識別序列如圖所示，用BamHⅠ限制酶切割外源DNA，切開的是鳥嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤脫氧核苷酸之間相連的鍵．

Answer 1

分析 1、關(guān)于運載體，考生可以從以下幾方面把握：（1）常用的運載體：質(zhì)粒（質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核DNA之外并具有自我復制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子）、噬菌體的衍生物、動植物病毒．
（2）作為運載體必須具備的條件：①要具有限制酶的切割位點； ②要有標記基因（如抗性基因），以便于重組后重組子的篩選③能在宿主細胞中穩(wěn)定存在并復制；④是安全的，對受體細胞無害，而且要易從供體細胞分離出來．
（3）天然的質(zhì)粒不能直接作為載體，基因工程中用到的質(zhì)粒都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行過人工改造的．
2、基因工程涉及的原理：不同生物的DNA具有相同的結(jié)構(gòu)和化學組成，因此一種生物的基因能與另一種生物的基因連接起來；自然界中所有的生物共用一套遺傳密碼，因此一種生物的基因可以在另一種生物體內(nèi)表達．
3、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．（3）將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）A、質(zhì)粒運載體自身也可進入細胞，A錯誤；
B、病毒中沒有質(zhì)粒，質(zhì)粒運載體可能是從細菌的DNA改造的，B錯誤；
C、質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核DNA之外并具有自我復制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子，不需要整合到受體細胞的DNA中，C錯誤；
D、將目的基因與質(zhì)粒運載體結(jié)合需要限制酶和DNA連接酶，因此沒有限制酶就無法使用質(zhì)粒運載體，D正確．
故選：ABC．
（2）質(zhì)粒上原的一個ClaⅠ位點被目的基因置換后，重組質(zhì)粒仍被ClaⅠ切為線狀，故目的基因中必然含有一個ClaⅠ位點；同理原質(zhì)粒上存在一個PstⅠ、SalⅠ位點，重組質(zhì)粒用PstⅠ、SalⅠ后有兩個片斷，故目的基因中必然各含有一個PstⅠ、SalⅠ位點．由此可判斷，目的基因內(nèi)部含有ClaⅠ、PstⅠ、SalⅠ酶切位點．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，用SalⅠ單獨切割重組質(zhì)粒后產(chǎn)生2.1kb和4.6kb兩種長度的DNA片段，而用PstⅠ單獨切割重組質(zhì)粒后產(chǎn)生1.6kb和5.1kb兩種長度的DNA片段，可見SalⅠ和PstⅠ之間的最短距離是2.1-1.6=0.5kb，即用SalⅠ和PstⅠ聯(lián)合酶切重組質(zhì)粒，酶切產(chǎn)物中最小片段的長度為0.5kb．
（4）根據(jù)第（2）題可知構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程：用限制性核酸內(nèi)切酶HindⅢ和BamHⅠ分別對目的基因和質(zhì)粒進行切割，用DNA連接酶將目的基因與載體拼接成重組質(zhì)粒．用于用相同的限制性內(nèi)切酶切割后，目的基因與質(zhì)粒具有相同的末端，堿基互補而連接（或不同生物DNA的結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一性），所以外源目的基因能“插入”到質(zhì)粒的DNA內(nèi)．
（5）①遺傳密碼具有通用性，因此一種生物的基因能在另一種生物體內(nèi)表達，①正確；　         
②③基因可獨立表達，因此目的基因進入受體細胞后可表達出相應(yīng)的產(chǎn)物，②正確，③錯誤；
④DNA作為遺傳物質(zhì)能夠嚴格地自我復制，因此目的基因進入受體細胞后可不斷擴增，④正確．
故選：D．
（6）由圖2可知，BamHI的切割位點在G和A之間，即用BamHⅠ限制酶切割外源DNA，切開的是鳥嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤脫氧核苷酸之間相連的磷酸二酯鍵．
故答案為：
（1）A、B  C
（2）含有ClaⅠ、PstⅠ、SalⅠ酶切位點    質(zhì)粒上原的一個ClaⅠ位點被目的基因置換后，重組質(zhì)粒仍被ClaⅠ切為線狀，故目的基因中必然含有一個ClaⅠ位點；同理原質(zhì)粒上存在一個PstⅠ、SalⅠ位點，重組質(zhì)粒用PstⅠ、SalⅠ后有兩個片斷，故目的基因中必然各含有一個PstⅠ、SalⅠ位點．
（3）0.5
（4）用限制性核酸內(nèi)切酶HindⅢ和BamHⅠ分別對目的基因和質(zhì)粒進行切割，用DNA連接酶將目的基因與載體拼接成重組質(zhì)粒      用相同的限制性內(nèi)切酶切割后，目的基因與質(zhì)粒具有相同的末端，堿基互補而連接（或不同生物DNA的結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一性）
（5）D
（6）鳥嘌呤脫氧核苷酸   腺嘌呤脫氧核苷酸

點評 本題結(jié)合圖表，考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各操作步驟中的相關(guān)細節(jié)，能結(jié)合圖中和表中信息準確答題，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．