Question

11．基因工程
表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中箭頭表示相關限制酶的酶切位點．

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

（1）若圖2中目的基因D是人的α-抗胰蛋白酶的基因，現在要培養乳汁中含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．
A．DNA自我復制1B．DNA以其一條鏈為模板合成RNA
C．RNA自我復制1D．按照RNA上密碼子的排列順序合成蛋白質
（2）限制酶SmaⅠ和XmaⅠ作用的不同點是切割位點不同．
（3）圖2中的目的基因D需要同時使用MetⅠ和PstⅠ才能獲得，而圖1所示的質粒無相應的限制酶酶切位點．所以在該質粒和目的基因構建重組質粒時，需要對質粒改造，構建新的限制酶酶切位點．試幫助完成構建需要的限制酶酶切位點的過程（提供構建需要的所有條件）：首先用①EcoRⅠ處理質粒；然后用⑤DNA聚合酶處理質粒，使被切開的質粒末端連接上相應的脫氧核苷酸；再用④DNA連接酶處理質粒，形成了的限制酶酶切割位點，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）假設圖1質粒上還有一個PstⅠ的識別序列，現用EcoRⅠ、PstⅠ單獨或聯合切割同一質粒，得到如下表的DNA長度片段．請在圖3中畫出質粒上EcoRⅠ和PstⅠ的切割位點．（標出酶切位點之間長度）

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4表示在一系列培養皿的相同位置上能出現相同菌落的一種接種方法與培養方法，以檢測基因表達載體是否導入大腸桿菌．培養基除了含有細菌生長繁殖必需的成分外，培養基A和培養基B分別還含有四環素和青霉素．從篩選結果分析，含目的基因的是4、6（填編號）菌落中的細菌．

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：質粒只有EcoR I酶和Pst I酶的識別位點，外源DNA分子含有Mse I酶、EcoR I酶和Pst I酶識別位點，且切割獲得目的基因需要Mse I酶和Pst I酶．
分析圖4：質粒上含有兩個抗性基因，即四環素抗性基因和青霉素抗性基因．對質粒進行改造時，已將青霉素抗性基因破壞，所以含重組質粒的大腸桿菌能在含有四環素的培養基上生存，但在含有青霉素的培養基上不能生存．

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，隨著其復制而復制：DNA→DNA，A正確；
B、該受精卵發育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶，說明目的基因已表達成功：DNA→mRNA→蛋白質（抗胰蛋白酶），B正確；
C、RNA以自身為模板自我復制只能發生在以RNA作為遺傳物質的生物中，C錯誤；
D、按照mRNA密碼子的排列順序合成蛋白質，即翻譯形成抗胰蛋白酶，D正確．
故選：ABD．
（2）限制酶SmaⅠ和XmaⅠ作用的不同點是切割位點不同．
（3）對質粒改造使，需構建新的限制酶酶切位點．首先用①EcoRⅠ處理質粒；然后用⑤DNA聚合酶處理質粒，使被切開的質粒末端連接上相應的脫氧核苷酸；再用④DNA連接酶處理質粒，形成了的限制酶酶切割位點，這樣它可被②MetⅠ識別．
（4）圖中看出，圖中質粒為環狀DNA，經限制酶EcoRⅠ單獨切割后形成一條鏈狀DNA，說明該酶在質粒上有一個切割位點；而限制酶PstⅠ單獨切割，產生了兩條鏈狀DNA，說明該酶在質粒上有兩個酶切位點，并且兩個切點的距離為2.5kb；而兩種酶同時切割時產生三個DNA片段，即限制酶PstⅠ的酶切位點在11.5kb的DNA上．故切割位點如圖．
（5）由圖可知，質粒上含有兩個抗性基因，即四環素抗性基因和青霉素抗性基因．對質粒進行改造時，已將青霉素抗性基因破壞，所以含重組質粒的大腸桿菌能在含有四環素的培養基上生存，但在含有青霉素的培養基上不能生存．所以圖中培養基除了含有細菌生長繁殖必需的成分外，培養基A和培養基B分別還含有四環素和青霉素，在含有四環素的培養基上能生存，在含有青霉素的培養基上不能生存的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）切割位點不同
（3）①EcoRⅠ⑤DNA聚合酶   ④DNA連接酶   ②MetⅠC
（4）

（5）四環素和青霉素   4、6

點評 本題結合圖表，考查基因工程的相關知識，意在考查考生分析圖表獲取有效信息的能力，要求考生識記基因工程的工具以及目的基因導入受體細胞的方法等，并結合題干信息準確答題．