Question

12．天然釀酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶類，用作發(fā)酵原料的淀粉需經(jīng)一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程才能被利用．研究者從某絲狀真菌中獲取淀粉酶基因并轉(zhuǎn)入釀酒酵母菌，獲得的釀酒酵母工程菌可直接利用淀粉產(chǎn)生酒精．請回答下列問題：
（1）將淀粉酶基因切割下來所用的工具是限制性核酸內(nèi)切酶，用DNA連接酶將淀粉酶基因與載體拼接成新的DNA分子，此表達(dá)載體除目的基因外，必須含有啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因．
（2）若要鑒定淀粉酶基因是否插入釀酒酵母菌，可采用的檢測方法DNA分子雜交技術(shù)，該項(xiàng)方法要用用放射性同位素進(jìn)行標(biāo)記了的含目的基因的DNA片斷作探針進(jìn)行檢測；若要鑒定淀粉酶基因是否翻譯成淀粉酶，可采用抗原-抗體雜交法（或淀粉酶活性）方法檢測．
（3）采用PCR技術(shù)可對目的基因進(jìn)行體外擴(kuò)增．該反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含：擴(kuò)增緩沖液（含Mg²⁺）、水、4種dNTP、模板DNA、引物和Taq酶（耐高溫的或熱穩(wěn)定的DNA聚合酶）．其中引物有2種，實(shí)質(zhì)是DNA，假如引物都用³H標(biāo)記，從理論上計(jì)算循環(huán)4次，所得DNA分子中含有³H標(biāo)記的占100%．
（4）已知BarnHⅠ與BglⅡ的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)如圖所示，用這兩種酶和DNA連接酶對一段含有數(shù)個(gè)BarnHⅠ和BglⅡ識(shí)別序列的DNA分子進(jìn)行反復(fù)的切割、連接操作，若干循環(huán)后或序列明顯增多．

Answer 1

分析 1、基因工程操作的工具是限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶和運(yùn)載體；
2、基因工程操作的步驟為提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測與表達(dá)．
3、目的基因的檢測有多種手段，如①DNA分子雜交技術(shù)；②分子雜交技術(shù)；③抗原-抗體雜交技術(shù)．

解答 解：：（1）將目的基因（淀粉酶基因）切割下來所用的工具是限制酶，將淀粉酶基因和運(yùn)載體連接起來需要DNA連接酶，之后將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞，以完成工程菌的構(gòu)建．基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因．
（2）檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，可采用DNA分子雜交技術(shù)，該項(xiàng)方法要用用放射性同位素進(jìn)行標(biāo)記了的含目的基因的DNA片斷作探針進(jìn)行檢測；若要鑒定淀粉酶基因是否翻譯成淀粉酶，可采用抗原-抗體雜交法（或淀粉酶活性）方法檢測．
（3）采用PCR技術(shù)可對目的基因進(jìn)行體外擴(kuò)增．該反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含：擴(kuò)增緩沖液（含Mg²⁺）、水、4種dNTP、模板DNA、引物和Taq酶（耐高溫的或熱穩(wěn)定的DNA聚合酶）．PCR技術(shù)過程中，兩條鏈作為模板過程中都需要引物，由于兩條鏈?zhǔn)锥说膲A基序列不同，因此引物有2種，實(shí)質(zhì)是DNA片段，假如引物都用³H標(biāo)記，由于每次合成都需要引物，所以從理論上計(jì)算循環(huán)4次所得DNA分子中都含有³H．
（4）巳知BamHI與BglII的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)如圖2所示．用這兩種酶和DNA連接酶對一段含有數(shù)個(gè)BamHⅠ和BglⅡ識(shí)別序列的DNA分子進(jìn)行反復(fù)的切割、連接操作，若干循環(huán)后或序列明顯增多．
故答案為：
（1）限制性核酸內(nèi)切酶    DNA連接酶    啟動(dòng)子     終止子
（2）DNA分子雜交技術(shù)    用放射性同位素進(jìn)行標(biāo)記了的含目的基因的DNA片斷    抗原-抗體雜交法（或淀粉酶活性）
（3）Taq酶（耐高溫的或熱穩(wěn)定的DNA聚合酶）    2    DNA     100%
（4）或

點(diǎn)評 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的工具和操作步驟，能應(yīng)用基因工程技術(shù)培育獲得的釀酒酵母工程菌，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查，這類試題需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中學(xué)會(huì)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)．