Question

回答基因工程中的有關(guān)問題：
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別序列及其切割位點，圖甲、圖乙中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點．請回答下列問題：
（1）一個圖甲所示的質(zhì)粒分子經(jīng)SmaⅠ切割前后，分別含有

 

個和

 

個游離的磷酸基團？
（2）若對圖中質(zhì)粒進行改造，插入的SmaⅠ酶切位點越多，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兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止

 

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

 

等優(yōu)點．大腸桿菌細胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是：首先用

 

處理細胞，使之成為

 

細胞，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胞的染色體上，科學家發(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爾遺傳規(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)�入植物細胞�?div id="vtpnvhh" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

DNA中．

Answer 1

考點：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游離的磷酸基團，則一個DNA分子中有2個游離的磷酸基團；但是環(huán)狀DNA分子中則無游離的磷酸基團．
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，其中A和T之間有兩個氫鍵連接，而C和G之間以三個氫鍵連接，因此C-G堿基對比例越高，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，無游離磷酸基團；切割后，會斷裂2個脫氧核苷酸（CG）之間的磷酸二酯鍵，露出2個游離磷酸基團．
（2）插入的SmaⅠ酶切位點越多，堿基對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對互補黏性末端，自身會發(fā)生連接成為環(huán)狀DNA，不利目的基因?qū)�入．故使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA，各自會有不同黏性末端，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胞，具有一些其他生物沒有的特點：①繁殖快，能大量快速復制DNA；②多為單細胞，結(jié)構(gòu)簡單，容易操作；③遺傳物質(zhì)相對較少，不易對目的基因干擾．大腸桿菌細胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是：首先用Ca²⁺處理細胞，使之成為感受態(tài)細胞，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胞的染色體上．移植入的目的基因為單個，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)�入植物細胞的細胞質(zhì)（線粒體、葉綠體），不會隨著花粉進行基因污染．
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)相對較少  Ca²⁺   感受態(tài)
Ⅲ．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法  T-DNA   雜合   細胞質(zhì)（線粒體、葉綠體）

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