Question

10．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．研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转入酿酒酵母菌，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）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是限制性核酸内切酶（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，下一步将该DNA分子导入酿酒酵母菌，以完成工程菌的构建．
（2）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检测．
（3）将该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，请解释该现象发生的原因．该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈
（4）如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小？测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量．

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）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．
（2）检测目的基因是否导入受体细胞，可采用DNA分子杂交技术；要鉴定目的基因是否翻译成蛋白质，可采用抗原抗体杂交技术；因为该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈．
（3）也可以通过检测淀粉酶活性来检测目的基因是否翻译成蛋白质，即将该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，加入碘液检验，并检验工程菌菌落周围是否出现透明圈．
（4）测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量，可以鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶（限制酶）　　DNA连接酶     导入酿酒酵母菌
（2）DNA分子杂交技术　　抗原-抗体杂交或淀粉酶活性
（3）该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈
（4）测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量

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．