Question

普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中，经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种（过程如图甲所示）．

（1）图甲中，过程①需要的酶有

 

．为达到筛选目的，平板内的固体培养基应加入

 

．
（2）α-淀粉酶基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间的原因是

 

．
（3）除了用选择培养基筛选工程菌之外，还可用DNA杂交技术直接鉴定带有重组质粒的酵母菌．具体操作如图乙所示，结合图乙回答一下问题．

利用PCR技术制备DNA探针，需加入

 

才能是DNA探针具有放射性．如何根据放射性自显影结果做出判断

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,PCR技术的基本操作和应用

专题：

分析：据图甲分析，①步骤为将目的基因与运载体连接形成重组质粒；并且接种到固体培养基上筛选出高效利用淀粉的工程酵母菌．
图乙中首先利用影印法获得菌落，然后将酵母菌的DNA裂解成单链，再利用DNA分子杂交的原理将DNA探针与单链DNA结合，如果发生重组，说明含有目的基因，并且能够在胶片上呈现结果．
探针是用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因DNA片段．

解答： 解：（1）图甲过程①表示基因表达载体的构建，该过程先要用同种限制性核酸内切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来形成重组质粒．普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，而工程酵母菌可以高效利用淀粉，所以用以淀粉为唯一碳源的选择培养基可以选出工程酵母菌．
（2）启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列．因此目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间，使目的基因能够表达和发挥作用．
（3）根据图乙可以看出，该技术利用DNA分子杂交技术，因此利用PCR技术制备的DNA探针需加入同位素．放射性自显影结果表明，该处DNA探针与目的基因发生的互补配对，因此根据光学胶片上放射性自显影的具体斑点位置，确定和挑选出克隆了目的基因的菌落．
故答案为：
（1）限制酶、DNA连接酶    淀粉
（2）使目的基因能够表达和发挥作用
（3）同位素
根据光学胶片上放射自显影的具体斑点位置，确定和挑选出克隆了目的基因的菌落

点评：本题以工程菌为素材，综合考查基因工程的相关知识，意在考查考生的识记能力、识图能力和理解应用能力，难度适中．考生要能够识记基因工程的操作工具，明确启动子和终止子的作用；识记目的基因检测与鉴定的方法，能够通过图解分析明确放射性自显影技术的原理即应用．