【点评】本题考查了植物体细胞杂交、及筛选的过程,光合作用和呼吸作用的场所,有一定的综合性,难度适中,特别注意的是(4)①甲组条件下,融合藻产生[H]的细胞器而不是产生[H]的场所,不要写细胞质基质.
8.(16分)纤维素分子不能进入酵母细胞,为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,构建了含3种不同基因片段的重组质粒,下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图。
据图回答:
(1)本研究构建重组质粒时看选用四种限制酶,其识别序列如图,为防止酶切片段的自身环接,可选用的限制酶组合是B(或C)或C(或B)
A. ①②B. ①③C. ②④D. ③④
(2)设置菌株Ⅰ为对照,是为了验证质粒DNA和酵母菌基因组不携带纤维素酶基因。
(3)纤维素酶基因的表达包括转录和翻译过程,与菌株Ⅱ相比,在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有内质网、高尔基体。
(4)在以纤维素为唯一C源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,菌株II不能存活,原因是缺少信号肽编码序列,合成的纤维素酶不能分泌到胞外,细胞无可利用的碳源。
(5)酵母菌生产酒精的细胞部位是细胞质基质,产生酒精时细胞的呼吸方式是无氧呼吸,在利用纤维素生产酒精时,菌株Ⅳ更具有优势,因为导入的重组质粒中含有A基因片段。使分泌的纤维素酶固定于细胞壁,减少因培养液更新二造成的酶的流失,提高酶的利用率。
【考点】Q2:基因工程的原理及技术
【专题】111:图文信息类简答题;548:基因工程.
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因﹣﹣DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣﹣分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原﹣抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解:(1)为防止酶切片段的自身连接,选用的限制酶组合产生的黏性末端应不同,而限制酶①②产生的黏性末端相同,限制酶③④产生的黏性末端也相同,因此可选用的限制酶组合为①③或②④(①④或②③)。
(2)菌株Ⅰ不能合成纤维素酶,说明质粒DNA和酵母菌基因组不携带纤维素酶基因。
(3)基因表达包括转录和翻译过程。菌株Ⅱ的纤维素酶不能分泌到细胞外,而菌株Ⅲ的纤维素酶分泌到细胞外,菌株Ⅳ的纤维素酶分布在细胞壁上,因此与菌株Ⅱ相比,在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有内质网和高尔基体。
(4)在以纤维素为唯一碳源的培养基上菌株Ⅱ不能存活,原因是菌株Ⅱ缺少信号肽编码序列,合成的纤维素酶不能分泌到细胞外,细胞无可利用的碳源。
(5)酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,酵母菌生成酒精的部位是细胞质基质。由于菌株Ⅳ导入的重组质粒含有A基因片段,使分泌的纤维素酶固定于细胞壁,酶不会因培养液的更新而流失,因此在利用纤维素生产酒精时,菌株Ⅳ更具优势。
故答案为:
(1)B (或C) C (或B)
(2)质粒DNA和酵母菌基因组
(3)转录 翻译 内质网、高尔基体
(4)II 缺少信号肽编码序列,合成的纤维素酶不能分泌到胞外,细胞无可利用的碳源
(5)细胞质基质 无氧呼吸 A基因片段
【点评】本题考查基因工程、分泌蛋白的合成与分泌及微生物的培养等相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤等,掌握各步骤中的相关细节,能结合所学的知识准确分析各小题。
9.(13分)白粉菌和条锈菌分别导致小麦感白粉病和条锈病,引起减产。采用适宜播种方式可控制感病程度。下表是株高和株型相近的小麦A、B两品种在不同播种方式下的试验结果。
试验编号 播种方式 植株密度(×106株/公顷) 白粉病感染程度 条锈病感染程度单位面积产量
A品种 B品种
Ⅰ 单播 4 0﹣++++
Ⅱ 单播 2 0﹣+++
Ⅲ 混播 2 2+++++
Ⅳ 单播 0 4+++﹣+
Ⅴ 单播 0 2++﹣++
注:“+”的数目表示感染程度或产量高低;“﹣”表示未感染。
据表回答: