Question

草甘膦是一种广谱除草剂，其除草机制是抑制植物体内EPSPS酶的合成，最终导致植物死亡．但是，它的使用有时也会影响到植物的正常生长．目前，已发现可以从一种抗草甘膦的大肠杆菌突变株中分离出EPSPS基因，若将该基因转入植物细胞内，从而获得的转基因植物就能耐受高浓度的草甘膦．
取6株植物，其中，植物A和D对草甘膦敏感，B和E对草甘膦天然具有抗性，C和F则经过了转基因处理，但是否成功还未知．表为4种限制酶的识别序列和酶切位点，图1为含有目的基因的DNA片段及其具有的限制酶切点．据图回答下列问题：

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

（1）若A-C浇清水，D-F浇的水中含有草甘膦，上述植物中，肯定能健康成长的是

 

．
（2）一个完整的基因表达载体除了目的基因、复制原点、启动子和终止子外，还应包括

 

．若需利用酶切法获得目的基因，最应选择的限制酶是

 

和

 

．
（3）假设EPSPS基因已被成功转移到植物F中，但植物F仍没有表现出抗性，分析可能的原因

 

．
（4）图2甲是某目的基因（4.0kb，1kb=1000对碱基）与大肠杆菌pUC18质粒（2.7kb）重组的示意图．图2中Ap′是抗氨苄青霉素基因，lacZ是显色基因，其上的EcoRI识别位点位于目的基因插入位点的右侧，其控制合成的物质能使菌落呈现蓝色．（图2乙中深色圆点即为蓝色菌落）

①图乙的培养基中含有氨苄青霉素，请判断图乙中所出现的白色和蓝色两种菌落中，何种会含有重组质粒．

 

．
②现用EcoRI酶切重组成功的质粒（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRI的识别位点之间的碱基对忽略不计），酶切后进行电泳观察，会出现长度为

 

kb的片段．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：根据题意分析可知：植物A和D对草甘膦敏感，B和E对草甘膦天然具有抗性，C和F则经过了转基因处理，所以A-C浇清水，都能健康成长．F虽经过了转基因处理，但是否成功还未知，所以D-F浇的水中含有草甘膦，D肯定不能健康成长，E肯定能健康成长，F未知．
一种限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．

解答： 解：（1）根据题意分析可知：植物A和D对草甘膦敏感，B和E对草甘膦天然具有抗性，C和F则经过了转基因处理，所以A-C浇清水，都能健康成长．F虽经过了转基因处理，但是否成功还未知，所以D-F浇的水中含有草甘膦，D肯定不能健康成长，E肯定能健康成长，F未知．因此肯定能健康成长的是ABCE．
（2）一个完整的基因表达载体包括目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因；根据图1可知，如果用MboⅠ酶进行切割，将会将BamHⅠ酶处的片段进行切割，因此只能选择限制酶MspⅠ和SmaⅠ切割目的基因．
（3）假设EPSPS基因已被成功转移到植物F中，说明F中已含有EPSPS基因，如果仍没有表现出抗性，则说明EPSPS基因在受体细胞中没有表达或表达的酶没有活性．
（4）①白色，因为EcoRI将lacZ显色基因破坏了．
②目的基因被酶切后形成两个片段：1.0kb和3.0kb；质粒被酶切后长度不变：2.7kb．故质粒只能和目的基因片段之一发生重组，如果成功的话将会出现两种情况：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb．
故答案为：
（1）ABCE     
（2）标记基因   MspⅠSmaⅠ
（3）目的基因没有成功表达或表达的产物失活
（4）①白色菌落②3、3.7或1、5.7

点评：本题重点考查基因工程的有关知识，要求掌握基因工程的操作步骤及在生产实践中的运用；能够对基因工程中DNA片段的长短进行简单的计算，难度适中．