Question

1．天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用．研究者从米曲霉（一种真菌）中获取淀粉酶基因并导入酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精．请回答下列问题：
（1）用PCR技术扩增淀粉酶基因时，要选用米曲霉的基因组DNA作模板，这一过程使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是耐高温．
（2）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是限制性核酸内切（或限制）酶，用DNA连接酶将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，再将该DNA分子导入酿酒酵母菌，以完成工程菌的构建．
（3）若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的检测方法是DNA分子杂交技术；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用抗原-抗体杂交或淀粉酶活性法检测．
（4）将该目的基因成功表达的工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释出现该现象发生的原因．

Answer 1

分析 1、基因工程操作的工具是限制性内切酶、DNA连接酶和运载体．
2、基因工程操作的步骤为提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达．
3、目的基因的检测有多种手段，如①DNA分子杂交技术；②分子杂交技术；③抗原-抗体杂交技术．

解答 解：（1）根据题意可知，“研究者从米曲霉中获取淀粉酶基因并导入酿酒酵母菌”，因此用PCR技术扩增淀粉酶基因时，要选用米曲霉的基因组DNA作模板，PCR技术过程使用的DNA聚合酶为耐高温DNA聚合酶．
（2）将目的基因（淀粉酶基因）切割下来所用的工具是限制酶，将淀粉酶基因和运载体连接起来需要DNA连接酶，之后将重组DNA分子导入受体细胞，以完成工程菌的构建．
（3）若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用DNA分子杂交技术；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用抗原-抗体杂交或淀粉酶活性法检测．
（4）该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基中，培养基中的淀粉被水解的区域，遇碘不再变蓝色，从而产生透明圈．
故答案为：
（1）米曲霉       耐高温
（2）限制性核酸内切（或限制）      DNA连接  
（3）DNA分子杂交技术       抗原-抗体杂交或淀粉酶活性
（4）透明圈      该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基中，培养基中的淀粉被水解的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的工具和操作步骤，能应用基因工程技术培育获得的酿酒酵母工程菌，属于考纲识记和理解层次的考查，这类试题需要考生在平时的学习过程中学会构建知识网络结构．