Question

回答下列有關基因工程的問題。（12分）

為擴大耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關注。我國科學家應用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。圖1為幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖2為耐鹽基因的部分序列，圖3、圖4中箭頭表示相關限制酶的酶切位點。

（1）下列A-D所示的黏性末端是由 種限制性內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的,其中 所示粘性末端為用EcoRⅠ酶切后所得。

（2）圖4中限制性核酸內(nèi)切酶作用于圖2中的 （填“a”或“b”）處，其特異性表現(xiàn)為 。如同時用EcoRⅠ和HindⅢ酶切外源DNA，若在每個DNA分子上至少有1個酶切位點被該酶切斷，則從理論上講，經(jīng)該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生長度不同的DNA片段種類數(shù)是 。

（3）構建重組質(zhì)粒時，如同時使用EcoRⅠ和HindⅢ酶，則可以形成 種重組質(zhì)粒。

（4）如圖2耐鹽基因的片段序列可控制合成 “—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸—”的氨基酸序列，則翻譯上述多肽的mRNA是由該基因的________鏈轉(zhuǎn)錄的。（以圖中①或②表示）（脯氨酸的密碼子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；賴氨酸的是AAA、AAG。）

（5）由導入目的基因的水稻細胞培養(yǎng)成植株需要利用 技術，該技術的核心是

和 。

（6）為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標記的 作探針進行分子雜交檢測，又要用 方法從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。

Answer 1

（12分）

（1）4 A （2）a 特異性的識別并切割DNA 9

（3）2 （4）② （5）植物組織培養(yǎng) 脫分化(去分化) 再分化

（6）耐鹽基因(目的基因) 一定濃度鹽水澆灌(移栽到鹽堿地中)

【解析】

試題分析：（1）按由左至右的順序分析，第一個限制酶的識別序列是GAATTC，切割位點是GA之間；第二個限制酶的識別序列是CAATTG，切割位點是CA之間；第三個限制酶的識別序列是GTTAAC，切割位點是GT之間；第四個限制酶的識別序列是CTTAAG，切割位點是CT之間。綜上分析，圖示粘性末端由4種限制酶切割而成，其中EcoRⅠ酶的識別序列及切割位點如A所示粘性末端。

（2）分析圖示可知：圖2的a處為磷酸二酯鍵，b處為氫鍵。限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，所以，限制性核酸內(nèi)切酶作用于圖2中的a處，其特異性表現(xiàn)為特異性的識別并切割DNA。圖4所示的外源DNA分子中，有2個EcoRⅠ酶切位點，有1個HindⅢ酶切位點，計共有3個酶切位點，其示意圖如下（箭頭表示酶切位點）：

從理論上講，同時用EcoRⅠ和HindⅢ酶切割這些外源DNA分子，若有1個酶切位點被酶切斷，可以切成a、bcd或ab、cd或abc、d，如果有2個酶切位點被酶切斷，會切成與剛才不同的a、bc、d或ab、c、d或a、b、cd，如果有三個酶切位點被酶切斷，會切成a、b、c、d，綜合上述分析，則最多能產(chǎn)生9種長度不同的DNA片段。

（3）構建重組質(zhì)粒時，若同時使用EcoRⅠ和HindⅢ酶切割質(zhì)粒和外源DNA分子，因外源DNA分子中的1個HindⅢ酶切位點位于2個EcoRⅠ酶切位點之間，在切割外源DNA分子時，會得到兩種與質(zhì)粒的粘性末端互補的外源DNA分子片段，所以可形成 2 種重組質(zhì)粒。

（4）已知脯氨酸的密碼子是CCU，組成該密碼子的3個堿基能夠與DNA模板鏈上的相應堿基互補配對，觀察圖2所示2條鏈的堿基序列，可推知②為模板鏈。

（5）將導入目的基因的水稻細胞培養(yǎng)成植株需要利用植物組織培養(yǎng)技術，該技術的核心是：通過脫分化形成愈傷組織，再通過再分化形成新的植株。

（6）要確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，從分子水平上，需要用放射性同位素標記的目的基因（耐鹽基因）做探針進行分子雜交檢測；從個體水平上，需用一定濃度的鹽水澆灌(或移栽到鹽堿地中)的方法鑒定水稻植株的耐鹽性。