Question

天然釀酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶類，用作發酵原料的淀粉需經一系列復雜的轉化過程才能被利用．研究者從某絲狀真菌中獲取淀粉酶基因并轉入釀酒酵母菌，獲得的釀酒酵母工程菌可直接利用淀粉產生酒精．請回答下列問題：
（1）將淀粉酶基因切割下來所用的工具是

 

，用

 

將淀粉酶基因與載體拼接成新的DNA分子，下一步將該DNA分子

 

，以完成工程菌的構建．
（2）若要鑒定淀粉酶基因是否插入釀酒酵母菌，可采用的檢測方法是

 

；若要鑒定淀粉酶基因是否翻譯成淀粉酵，可采用

 

檢測：將該工程菌接種在含淀粉的固體平板培養基上，培養一定時間后，加入碘液，工程菌周圍出現透明圈，請解釋該現象發生的原因．

 

（3）如何進一步鑒定不同的轉基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小？

 

（4）微生物在基因工程領域中有哪些重要作用？

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術,基因工程的應用

專題：

分析：基因工程操作的工具是限制性內切酶、DNA連接酶和運載體；基因工程操作的步驟為提取目的基因、目的基因與運載體結合、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與表達．目的基因的檢測有多種手段，如①DNA分子雜交技術；②分子雜交技術；③抗原-抗體雜交技術．微生物在基因工程具有重要的作用，如獲取運載體，用來生產多肽藥物等．

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，將淀粉酶基因和運載體連接起來需要DNA連接酶，之后將重組DNA分子導入受體細胞，以完成工程菌的構建．
（2）檢測目的基因是否導入受體細胞，可采用DNA分子雜交技術；要鑒定目的基因是否翻譯成蛋白質，可采用抗原抗體雜交技術；因為該工程菌產生的淀粉酶可分泌至培養基，水解淀粉后的區域，遇碘不再變藍色，產生透明圈．所以也可以通過檢測淀粉酶活性來檢測目的基因是否翻譯成蛋白質，即將該工程菌接種在含淀粉的固體平板培養基上，培養一定時間后，加入碘液檢驗，并檢驗工程菌菌落周圍是否出現透明圈．
（3）測定相同培養條件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精產量，可以鑒定不同的轉基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小．
（4）基因工程領域中微生物的應用：①工具酶主要來自微生物；②最重要的目的基因供體庫之一；③目的基因的載體之一；④作為受體細胞；⑤提供用于發酵的工程菌．
故答案為：
（1）限制酶（限制性內切酶） DNA連接酶 導入受體細胞
（2）DNA分子雜交技術 抗原-抗體雜交或淀粉酶活性 該工程菌產生的淀粉酶可分泌至培養基，水解淀粉后的區域，遇碘不再變藍色，產生透明圈
（3）測定相同培養條件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精產量
（4）①工具酶主要來自微生物；②最重要的目的基因供體庫之一；③目的基因的載體之一；④作為受體細胞；⑤提供用于發酵的工程菌

點評：本題考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的工具和操作步驟，能應用基因工程技術培育獲得的釀酒酵母工程菌，屬于考綱識記和理解層次的考查，這類試題需要考生在平時的學習過程中學會構建知識網絡結構．