Question

19．回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞與表達(dá)的問題．

下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點(diǎn)，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)．

限制酶	MetⅠ	PstⅠ	EcoRⅠ	SmaⅠ	XmaⅠ
識別序列及切割位點(diǎn)

（1）若圖3中目的基因D是人的α-抗胰蛋白酶的基因，現(xiàn)在要培養(yǎng)乳汁中含α-抗胰蛋白酶的羊，研究者需將該基因通過（顯微注射方法）注入到羊的受精卵中，則發(fā)育成的羊有可能分泌含α-抗胰蛋白酶的乳汁．這一過程涉及到以下哪些過程ABD（多選）．
A．DNA自我復(fù)制     B．DNA以其一條鏈為模板合成RNA
C．RNA自我復(fù)制     D．按照RNA上密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì)
（2）限制酶SmaⅠ和XmaⅠ作用的不同點(diǎn)是切割位點(diǎn)不同．
（3）圖3中的目的基因D需要同時使用MetⅠ和PstⅠ才能獲得，而圖2所示的質(zhì)粒無相應(yīng)的限制酶酶切位點(diǎn)．所以在該質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒時，需要對質(zhì)粒改造，構(gòu)建新的限制酶酶切位點(diǎn)．試幫助完成構(gòu)建需要的限制酶酶切位點(diǎn)的過程（提供構(gòu)建需要的所有條件）：首先用①EcoRⅠ處理質(zhì)粒；然后用⑤DNA聚合酶處理質(zhì)粒，使被切開的質(zhì)粒末端連接上相應(yīng)的脫氧核苷酸；再用④DNA連接酶處理質(zhì)粒，形成了的限制酶酶切割位點(diǎn)，它可被②MetⅠ識別．則a～d處依次是C．
①EcoRⅠ②MetⅠ③PstⅠ④DNA連接酶  ⑤DNA聚合酶
A．③④⑤②B．③⑤④①C．①⑤④②D．②④⑤③
（4）假設(shè)圖2質(zhì)粒上還有一個PstⅠ的識別序列，現(xiàn)用EcoRⅠ、PstⅠ單獨(dú)或聯(lián)合切割同一質(zhì)粒，得到如下表的DNA長度片段．請?jiān)趫D中畫3出質(zhì)粒上EcoRⅠ和PstⅠ的切割位點(diǎn)．

酶	DNA片段長度（kb堿基對）
EcoRⅠ	14kb
PstⅠ	2.5kb、11.5kb
EcoRⅠ+PstⅠ	2.5kb、5.5kb/6.0kb

（5）檢測篩選是一個重要步驟．圖3表示在一系列培養(yǎng)皿的相同位置上能出現(xiàn)相同菌落的一種接種方法與培養(yǎng)方法，以檢測基因表達(dá)載體是否導(dǎo)入大腸桿菌．培養(yǎng)基除了含有細(xì)菌生長繁殖必需的成分外，培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B分別還含有四環(huán)素和青霉素．從篩選結(jié)果分析，含目的基因的是4、6（填編號）菌落中的細(xì)菌．

Answer 1

分析 分析表格：限制酶Sma I的識別序列是CCCGGG，在C和G之間切割；限制酶Xma I的識別序列是CCCGGG，在第一個C和第二個C之間切割．
分析圖1、圖2：質(zhì)粒只有EcoR I酶和Pst I酶的識別位點(diǎn)，外源DNA分子含有Mse I酶、EcoR I酶和Pst I酶識別位點(diǎn)，且切割獲得目的基因需要Mse I酶和Pst I酶．
分析圖3：質(zhì)粒上含有兩個抗性基因，即四環(huán)素抗性基因和青霉素抗性基因．對質(zhì)粒進(jìn)行改造時，已將青霉素抗性基因破壞，所以含重組質(zhì)粒的大腸桿菌能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存，但在含有青霉素的培養(yǎng)基上不能生存．

解答 解：（1）A、人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段在羊的受精卵中，能整合到其染色體上，隨著其復(fù)制而復(fù)制：DNA→DNA，A正確；
B、該受精卵發(fā)育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶，說明目的基因已表達(dá)成功：DNA→mRNA→蛋白質(zhì)（抗胰蛋白酶），B正確；
C、RNA以自身為模板自我復(fù)制只能發(fā)生在以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物中，C錯誤；
D、按照mRNA密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì)，即翻譯形成抗胰蛋白酶，D正確．
故選：ABD．
（2）限制酶SmaⅠ和XmaⅠ作用的不同點(diǎn)是切割位點(diǎn)不同．
（3）對質(zhì)粒改造使，需構(gòu)建新的限制酶酶切位點(diǎn)．首先用①EcoRⅠ處理質(zhì)粒；然后用⑤DNA聚合酶處理質(zhì)粒，使被切開的質(zhì)粒末端連接上相應(yīng)的脫氧核苷酸；再用④DNA連接酶處理質(zhì)粒，形成了的限制酶酶切割位點(diǎn)，這樣它可被②MetⅠ識別．
（4）圖中看出，圖中質(zhì)粒為環(huán)狀DNA，經(jīng)限制酶EcoRⅠ單獨(dú)切割后形成一條鏈狀DNA，說明該酶在質(zhì)粒上有一個切割位點(diǎn)；而限制酶PstⅠ單獨(dú)切割，產(chǎn)生了兩條鏈狀DNA，說明該酶在質(zhì)粒上有兩個酶切位點(diǎn)，并且兩個切點(diǎn)的距離為2.5kb；而兩種酶同時切割時產(chǎn)生三個DNA片段，即限制酶PstⅠ的酶切位點(diǎn)在11.5kb的DNA上．故切割位點(diǎn)如圖．
（5）由圖可知，質(zhì)粒上含有兩個抗性基因，即四環(huán)素抗性基因和青霉素抗性基因．對質(zhì)粒進(jìn)行改造時，已將青霉素抗性基因破壞，所以含重組質(zhì)粒的大腸桿菌能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存，但在含有青霉素的培養(yǎng)基上不能生存．所以圖中培養(yǎng)基除了含有細(xì)菌生長繁殖必需的成分外，培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B分別還含有四環(huán)素和青霉素，在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上能生存，在含有青霉素的培養(yǎng)基上不能生存的4和6菌落就是含有目的基因的菌落．
故答案為：
（1）顯微注射受精卵      ABD
（2）切割位點(diǎn)不同
（3）①EcoRⅠ⑤DNA聚合酶   ④DNA連接酶   ②MetⅠC
（4）

（5）四環(huán)素和青霉素   4、6

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖表，考查基因工程的相關(guān)知識，意在考查考生分析圖表獲取有效信息的能力；理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論．