Question

12．回答下列有關基因工程和遺傳表達的問題：
圖1所示的酶M和酶N是兩種限制酶，圖中DNA片段只注明了黏性末端處的堿基種類，其它堿基的種類未作注明．

（1）限制酶是基因工程必需的工具酶，其特性是限制酶能特異性識別雙鏈DNA中特定的脫氧核苷酸序列，并切斷其中特定部位的兩個脫氧核苷酸之間的鍵．
（2）酶M特異性剪切的DNA片段是，則酶N的識別序列是．
（3）圖2的A和B分別表示兩段DNA序列．表格分別表示4種限制性核酸內切酶的酶切位點．

據圖2：假設位于某基因兩側的DNA序列均如圖A所示，則應選擇表格中酶2進行酶切；若位于某基因兩側的DNA序列分別如圖A和B所示，則應選擇表中酶2和3進行酶切．
（4）圖3質粒中不能和圖2中片段B發生重組的是ACD（多選）

（5）下列關于質粒運載體的說法正確的是A、D、F（多選）．
A．使用質粒運載體是為了避免目的基因被分解
B．質粒運載體只能在與目的基因重組后進入細胞
C．質粒運載體可能是從細菌或者病毒的DNA改造的
D．質粒運載體的復制和表達也遵循中心法則
E．質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
F．沒有限制酶就無法使用質粒運載體
基因工程除改造微生物外，還可以改造動植物細胞，圖4顯示是一種外源基因導入受體細胞的方法．

（6）基因工程中圖4所示的導入方法稱為顯微注射法．
（7）若想在山羊的乳汁中收獲人的生長激素，則需將人生長激素基因導入至山羊受精卵的雄性原核中．

Answer 1

分析 1、限制性核酸內切酶（限制酶）
（1）來源：主要是從原核生物中分離純化出來的．
（2）功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性．
（3）結果：經限制酶切割產生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端．
2、關于運載體，考生可以從以下幾方面把握：
（1）常用的運載體：質粒（質粒是一種裸露的、結構簡單、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）天然的質粒不能直接作為載體，基因工程中用到的質粒都是在天然質粒的基礎上進行過人工改造的．

解答 解：（1）限制酶能特異性識別雙鏈DNA中特定的脫氧核苷酸序列，并切斷其中特定部位的兩個脫氧核苷酸之間的鍵．
（2）依據圖M信息及題干相應文字信息，可推出片段甲、乙、丙均有酶1切割形成，所以片段丁、戊是由酶2切割形成的，則酶N特異性剪切的DNA片段是．
（3）利用表格信息及限制性酶2和限制酶3的酶切位點可推知假設位于EPSPS基因兩側的DNA序列均如圖2中A所示，則應選擇表格中酶2進行酶切；若位于EPSPS基因兩側的DNA序列分別如圖2中A和B所示，則應選擇表中酶2和3進行酶切．
（4）分析圖解可知，片段B只能被酶3切割形成黏性末端，而質粒A只能被酶1切割，且形成的末端序列不同，因此不能重組；質粒B也能夠被酶3切割形成與片段B相同的黏性末端，因此能夠發生重組；質粒C只能被酶2切割，并且形成的末端序列和片段B不同，因此不能重組；質粒C中不含相應為酶切位點，因此不能與片段B重組．
（5）A、使用質粒運載體是為了避免目的基因被分解，A正確；
B、質粒運載體也能導入受體細胞，B錯誤；
C、質粒運載體一般從細菌中獲得并改造而成，C錯誤；
D、質粒運載體的復制和表達也遵循中心法則，D正確；
E、質粒是一種裸露的、結構簡單、獨立于細菌擬核DNA之外并具有自我復制能力的雙鏈環狀DNA分子，不需要整合到受體細胞的DNA中，E錯誤；
F、沒有限制酶就無法使用質粒運載體，F正確．
（6）基因工程中圖4所示的導入方法稱為顯微注射法．
（7）若想在山羊的乳汁中收獲人的生長激素，則需將人生長激素基因導入至山羊受精卵的雄性原核中．
故答案為：
（1）限制酶能特異性識別雙鏈DNA中特定的脫氧核苷酸序列，并切斷其中特定部位的兩個脫氧核苷酸之間的鍵．
（2）
（3）2          2和3 
（4）ACD    
（5）A、D、F  
（6）顯微注射法  
（7）雄性原核

點評 本題考查基因工程相關知識，理解限制酶的作用特點是解題的關鍵，同時要求學生具備分析圖形的能力．