Question

草甘膦是一種廣譜除草劑，其除草機制是抑制植物體內(nèi)EPSPS酶的合成，最終導致植物死亡．但是，它的使用有時也會影響到植物的正常生長．目前，已發(fā)現(xiàn)可以從一種抗草甘膦的大腸桿菌突變株中分離出EPSPS基因，若將該基因轉(zhuǎn)入植物細胞內(nèi)，從而獲得的轉(zhuǎn)基因植物就能耐受高濃度的草甘膦．
取6株植物，其中，植物A和D對草甘膦敏感，B和E對草甘膦天然具有抗性，C和F則經(jīng)過了轉(zhuǎn)基因處理，但是否成功還未知．表為4種限制酶的識別序列和酶切位點，圖1為含有目的基因的DNA片段及其具有的限制酶切點．據(jù)圖回答下列問題：

限制酶	MspⅠ	BamHⅠ	MboⅠ	SmaⅠ
酶切 位點	C↓CGG GGC↑C	G↓GATCC CCTAG↑G	↓GATC CTAG↑	CCC↓GGG GGG↑CCC

（1）若A-C澆清水，D-F澆的水中含有草甘膦，上述植物中，肯定能健康成長的是

 

．
（2）一個完整的基因表達載體除了目的基因、復制原點、啟動子和終止子外，還應(yīng)包括

 

．若需利用酶切法獲得目的基因，最應(yīng)選擇的限制酶是

 

和

 

．
（3）假設(shè)EPSPS基因已被成功轉(zhuǎn)移到植物F中，但植物F仍沒有表現(xiàn)出抗性，分析可能的原因

 

．
（4）圖2甲是某目的基因（4.0kb，1kb=1000對堿基）與大腸桿菌pUC18質(zhì)粒（2.7kb）重組的示意圖．圖2中Ap′是抗氨芐青霉素基因，lacZ是顯色基因，其上的EcoRI識別位點位于目的基因插入位點的右側(cè)，其控制合成的物質(zhì)能使菌落呈現(xiàn)藍色．（圖2乙中深色圓點即為藍色菌落）

①圖乙的培養(yǎng)基中含有氨芐青霉素，請判斷圖乙中所出現(xiàn)的白色和藍色兩種菌落中，何種會含有重組質(zhì)粒．

 

．
②現(xiàn)用EcoRI酶切重組成功的質(zhì)粒（重組質(zhì)粒上目的基因的插入位點與EcoRI的識別位點之間的堿基對忽略不計），酶切后進行電泳觀察，會出現(xiàn)長度為

 

kb的片段．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：根據(jù)題意分析可知：植物A和D對草甘膦敏感，B和E對草甘膦天然具有抗性，C和F則經(jīng)過了轉(zhuǎn)基因處理，所以A-C澆清水，都能健康成長．F雖經(jīng)過了轉(zhuǎn)基因處理，但是否成功還未知，所以D-F澆的水中含有草甘膦，D肯定不能健康成長，E肯定能健康成長，F(xiàn)未知．
一種限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，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裂．

解答： 解：（1）根據(jù)題意分析可知：植物A和D對草甘膦敏感，B和E對草甘膦天然具有抗性，C和F則經(jīng)過了轉(zhuǎn)基因處理，所以A-C澆清水，都能健康成長．F雖經(jīng)過了轉(zhuǎn)基因處理，但是否成功還未知，所以D-F澆的水中含有草甘膦，D肯定不能健康成長，E肯定能健康成長，F(xiàn)未知．因此肯定能健康成長的是ABCE．
（2）一個完整的基因表達載體包括目的基因、復制原點、啟動子、終止子和標記基因；根據(jù)圖1可知，如果用MboⅠ酶進行切割，將會將BamHⅠ酶處的片段進行切割，因此只能選擇限制酶MspⅠ和SmaⅠ切割目的基因．
（3）假設(shè)EPSPS基因已被成功轉(zhuǎn)移到植物F中，說明F中已含有EPSPS基因，如果仍沒有表現(xiàn)出抗性，則說明EPSPS基因在受體細胞中沒有表達或表達的酶沒有活性．
（4）①白色，因為EcoRI將lacZ顯色基因破壞了．
②目的基因被酶切后形成兩個片段：1.0kb和3.0kb；質(zhì)粒被酶切后長度不變：2.7kb．故質(zhì)粒只能和目的基因片段之一發(fā)生重組，如果成功的話將會出現(xiàn)兩種情況：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb．
故答案為：
（1）ABCE     
（2）標記基因   MspⅠSmaⅠ
（3）目的基因沒有成功表達或表達的產(chǎn)物失活
（4）①白色菌落②3、3.7或1、5.7

點評：本題重點考查基因工程的有關(guān)知識，要求掌握基因工程的操作步驟及在生產(chǎn)實踐中的運用；能夠?qū)�基因工程中DNA片段的長短進行簡單的計算，難度適中．