Question

回答基因工程中的有关问题：
Ⅰ．限制酶是基因工程中的重要工具酶，下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图甲、图乙中箭头表示相关限制酶的酶切位点．请回答下列问题：
（1）一个图甲所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有

 

个和

 

个游离的磷酸基团？
（2）若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越

 

．
（3）与只使用EcoR I相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止

 

．
Ⅱ．原核生物（如大肠杆菌 ）是基因工程中较理想的受体细胞，它们具有一些其他生物没有的特点：①繁殖快②多为单细胞③

 

等优点．大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：首先用

 

处理细胞，使之成为

 

细胞，然后完成转化．
Ⅲ．植物基因工程中将目的基因导入受体细胞最常用的方法是

 

，且一般将目的基因插入Ti质粒的

 

中形成重组Ti质粒，这样可将目的基因整合到受体细胞的染色体上，科学家发现：这样得到的转基因植株，其目的基因的传递符合孟德尔遗传规律，则该转基因植株一般为

 

子．若要避免基因污染，一般需将目的基因导入植物细胞的

 

DNA中．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：DNA分子的基本骨架为磷酸和脱氧核糖交替连接，因此一条脱氧核苷酸链上只存在一个游离的磷酸基团，则一个DNA分子中有2个游离的磷酸基团；但是环状DNA分子中则无游离的磷酸基团．
DNA分子的热稳定性与DNA分子中的氢键有关，氢键越大越稳定．而在DNA分子中存在A-T、C-G两种碱基对，其中A和T之间有两个氢键连接，而C和G之间以三个氢键连接，因此C-G碱基对比例越高，DNA分子越稳定．

解答： 解：Ⅰ（1）质粒分子经SmaⅠ切割前，为环状DNA，无游离磷酸基团；切割后，会断裂2个脱氧核苷酸（CG）之间的磷酸二酯键，露出2个游离磷酸基团．
（2）插入的SmaⅠ酶切位点越多，碱基对CG越多，氢键越多，故质粒的热稳定性越高．
（3）只使用EcoRI，质粒、外源DNA自身都只含有1对互补黏性末端，自身会发生连接成为环状DNA，不利目的基因导入．故使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA，各自会有不同黏性末端，能防止自身环化．
Ⅱ．原核生物（如大肠杆菌）是基因工程中较理想的受体细胞，具有一些其他生物没有的特点：①繁殖快，能大量快速复制DNA；②多为单细胞，结构简单，容易操作；③遗传物质相对较少，不易对目的基因干扰．大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：首先用Ca²⁺处理细胞，使之成为感受态细胞，然后完成转化．
Ⅲ．植物基因工程中将目的基因导入受体细胞最常用的方法是农杆菌转化法．且一般将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中形成重组Ti质粒，这样可将目的基因整合到受体细胞的染色体上．移植入的目的基因为单个，故转基因植株一般为杂合子．要避免基因污染，一般需将目的基因导入植物细胞的细胞质（线粒体、叶绿体），不会随着花粉进行基因污染．
故答案为：
Ⅰ．（1）0   2   
（2）高 
（3）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
Ⅱ．③遗传物质相对较少  Ca²⁺   感受态
Ⅲ．农杆菌转化法  T-DNA   杂合   细胞质（线粒体、叶绿体）

点评：本题考查了DNA分子的结构和基因工程的相关知识，意在考查考生的识记能力和分析能力，难度适中．考生要能够识记目的基因导入微生物和植物细胞的方法，以及微生物作为受体细胞的优点；理解运用不同的限制酶切割可以防止自身环化；并且理解C-G碱基对与DNA分子稳定性之间的关系．