Question

6．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）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DNA分子雜交技術，該項方法要用用放射性同位素標記的目的基因作探針進行檢測．
（2）采用PCR技術可對目的基因進行體外擴增．該反應體系的主要成分應包含：擴增緩沖液（含Mg²⁺）、水、4種脫氧核苷酸、引物、Taq酶（耐高溫的或熱穩定的DNA聚合酶）和模板DNA．假如引物都用³H標記，從理論上計算循環4次，所得DNA分子中含有³H標記的DNA占100%．
（3）已知BamHⅠ與BglⅡ的識別序列及切割位點如圖所示，用這兩種酶和DNA連接酶對一段含有數個BamHⅠ和BglⅡ識別序列的DNA分子進行反復的切割、連接操作，若干循環后序列明顯增多．
（4）基因工程只能生產自然界已存在的蛋白質，蛋白質工程卻能生產自然界不存在的新的蛋白質，但最終還須通過改造基因來實現，原因是①基因控制蛋白質的合成，改造基因即改造了蛋白質；②改造的基因可以遺傳，直接改造的蛋白質不能遺傳；③目前對大多數蛋白質復雜的高級結構還不清楚，所以改造基因比直接改造蛋白質容易．

Answer 1

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）檢測目的基因是否導入受體細胞，可采用DNA分子雜交技術，用放射性同位素標記的目的基因作探針進行檢測．
（2）PCR反應體系的主要成分應該包含：擴增緩沖液（含Mg²⁺）、水、4種脫氧核糖苷酸、模板DNA、TaqDNA聚合酶和（對干擾素基因特異性的）DNA引物；假如引物都用³H標記，由于每次合成都需要引物，所以從理論上計算循環4次所得DNA分子中都含有³H．
（3）巳知BamHI與BglII的識別序列及切割位點如圖2所示．用這兩種酶和DNA連接酶對一段含有數個BamHⅠ和BglⅡ識別序列的DNA分子進行反復的切割、連接操作，若干循環后和序列明顯增多．
（4）基因工程只能生產自然界已存在的蛋白質，蛋白質工程雖能生產自然界不存在的新蛋白質，但最終還須通過改造基因來實現，原因是：①基因控制蛋白質合成，改造基因即改造了蛋白質；②改造的基因可以遺傳，直接改造的蛋白質不能遺傳；③目前對大多數蛋白質復雜的高級結構還不清楚，所以改造基因比直接改造蛋白質容易．
故答案為：
（1）DNA分子雜交技術   用放射性同位素標記的目的基因
（2）Taq酶（耐高溫的或熱穩定的DNA聚合酶）   模板DNA    100%
（3）
（4）蛋白質工程
①基因控制蛋白質的合成，改造基因即改造了蛋白質；②改造的基因可以遺傳，直接改造的蛋白質不能遺傳；③目前對大多數蛋白質復雜的高級結構還不清楚，所以改造基因比直接改造蛋白質容易

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．