1、基因工程专题易错题精析 【例1】为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）（2） 将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术。该技术的核心是 和 。（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。 【解析】（1）限制性内切酶和DNA连接酶的作
2、用部位都是脱氧核苷酸上相邻两脱氧核苷酸之间的3，5-磷酸二酯键，即a处，只不过前者是断裂，后者是形成；（2）将重组DNA分子导入植物受体细胞常用的方法有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法；（3）将含有目的基因的水稻细胞培养成植株的技术是植物组织培养，其核心是脱分化和再分化；（4）基因工程检测包括目的基因的检测和目的基因是否转录出信使RNA的检测，两者都用放射性标记的目的基因（耐盐基因）作为探针检测，而鉴定属于个体水平，需用一定浓度盐水浇灌进行实验。答案：（1）a a ；（2）基因枪法（花粉管通道法）；（3）植物组织培养 脱分化（去分化）再分化；（4）耐盐基因（目的基因） 一定浓度盐水浇灌（移
3、栽到盐碱地中）。【误区警示】DNA分子杂交法（即DNA探针）是根据碱基互补配对原则，解开双链DNA，把单链的DNA小片段用同位素等标记，之后同被检测的DNA中的同源互补序列杂交，从而检出所要查明的DNA或基因。具体步骤：取植物体内的耐盐基因用同位素标记，然后取待测样品（转基因水稻），用化学法或热处理法使样品DNA解旋，将事先标记好的DNA探针引入到化验样品中，这些经过标记的探针能够在化验样品中找到互补链，并与之结合(杂交)在一起，找不到互补链的DNA探针，则可以被洗脱。这样通过遗留在样品中的标记过的DNA探针进行基因分析，就可知道基因入是否成功。【例2】下图为某种质粒表到载体简图，小箭头所指分
4、别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点， ampR为青霉素抗性基因，tctR 为四环素抗性基因，P启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。据图回答： （1）将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有 、 、 三种 。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行 。（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是 ；接
5、种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是_.(3)目的基因表达时，RNA聚合酶识别和结合的位点是_，其合成的产物是_。（4）在上述实验中，为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是_。 解析：（1）将含有目的基因的DNA与质粒用EcoRI酶切开后，可形成许多有相同末端的DNA片段，再用DNA连接酶连接起来后，可形成目的基因与目的基因、目的基因与运载体、运载体与运载体连接的重组DNA分子，这些连接物可采用电泳、层析或超速离心等手段分离纯化，得取目的基因与运载体的连接物；（2）由于酶切破坏了四环素抗性基因，所以在含四环素的培养基中，只有运
6、载体与运载体的连接物形成的重组分子，还能具有四环素抗性基因。由于酶切没有破坏青霉素抗性基因，所以载体与载体连接物、目的基因与运载体的连接物都含有完整的抗青霉素基因，都可生活在含有青霉素的培养基上；（3）目的基因表达时，RNA聚合酶与启动子结合，催化DNA分子转录为信使RNA分子；（4）为了防止目的基因与质粒表达载体的任意连接，可同时选用EcoRI酶和BamHI酶切割目的基因和质粒，这样形成的目的基因两个末端分别有不同的核苷酸序列，而质粒运载体DNA的两个末端也是分别有不同的核苷酸序列，这样就能保证目的基因只能与质粒运载体结合了。【答案】（1）目的基因-载体连接物 载体-载体连接物 目的基因-目
7、的基因连接物 分离纯化（其他合理答案也得分）；（2）载体-载体连接物； 目的基因-载体连接物 载体-载体连接物；（3）启动子 mRNA ；（4）EcoRI酶和BamHI酶。【误点警示】如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的，在构建基因表达载体时，不需要在质粒上目的基因前接上特定的启动子、终止子，目的基因中已含有启动子、终止子；如果目的基因是通过人工方法合成的，或通过cDNA文库获得的目的基因是不含启动子和终止子的，只将基因的编码序列导入受体生物中，目的基因中没有启动子、终止子，是无法转录的，因此，在构建基因表达载体时，由于质粒上不含有目的基因的启动子、终止子，所以需要在与质粒结合之前，
8、在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。【例2】将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。请根据以上图表回答下列问题。（1）在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，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 。（2）PCR过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1为根据模板设计的两对引物序列，图2为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度？_。（3）图1步骤所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？ 。（4）为将外源基因转入
9、马铃薯，图1步骤转基因所用的细菌B通常为 。（5）对符合设计要求的重组质粒T进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列，对以下酶切结果作出判断。采用EcoR和Pst酶切，得到_种DNA片断。采用EcoR和Sma酶切，得到_种DNA片断。【解析】（2）碱基A与T之间是依靠两个氢键相连配对，碱基C与G之间是通过三个氢键相连配对，DNA分子中碱基C与G的比例决定了DNA分子的耐高温的程度；（3）DNA连接酶作用于磷酸二酯键，对所连接的DNA两端碱基序列没有专一性要求；（4）将外源基因导入不同受体细胞时，所用的方法是不同的，对于动物细胞常用显微注射法，
10、对于植物细胞常用农杆菌转化法；（5）由图1-过程知：EcoR酶和Alu酶切割抗原基因DNA片段得到XY片段，由图1-过程可知：用EcoR酶和Sma酶切割质粒产生MN片段，这两个DNA片段用DNA连接酶形成重组质粒T。其中X、M连接处是EcoR酶切割位点，M、N片段上还有一个Pst酶切割位点。如果采用EcoR和Pst酶切，将会在两个切割位点切割产生2种DNA片段，如采用EcoR和Sma酶切，由于重组质粒T上只有一个EcoR酶切位点，而无Sma酶切位点，故只产生一种DNA片段。【答案】（1）耐高温 ；（2）引物对B；（3）否 ；（4）农杆菌 ；（5）2 1。【误点警示】用不同的酶切重组质粒，首先要分析重组质粒上是否有该酶的识别位点，再进一步分析有几个该酶的酶切位点。