Question

3．為擴大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，沿海灘涂鹽堿地的開發(fā)利用備受關注．我國科學家應用耐鹽堿基因培育出了耐鹽堿水稻新品系．請據(jù)圖回答下列問題：

幾種限制酶識別序列及切割位點表

限制酶	AlaⅠ	EcoRⅠ	PstⅠ	ScoⅠ
切割位點	AG↓CT TC↑GA	G↓AATTC CTTAA↑G	CTGCA↓C C↑ACGTC	CCC↓GGG GGG↑CCC

（1）獲取真核生物的基因通常采用人工合成法，通過圖示中①方法合成的耐鹽堿基因中是不含啟動子和終止子的，如果要將耐鹽堿基因和質(zhì)粒重組，應該在基因兩側(cè)的A和B位置除了接上以上兩個結(jié)構外，最好分別加入EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶識別序列，這樣設計的優(yōu)點有利于質(zhì)粒和目的基因定向連接．
（2）過程②采用PCR技術擴增目的基因時，在PCR反應體系需加入引物Ⅰ和引物Ⅱ等物質(zhì)，若目的基因擴增4代，則共用了引物Ⅰ15個．
（3）請畫出PstⅠ切割DNA形成的黏性末端：．
（4）目的基因?qū)�入受體細胞除可用圖示方法以外，還可采用花粉管通道法（或基因槍法）法．
（5）在步驟⑤⑥過程中都需用Ca²⁺處理兩類細菌．為了確認目的基因通過⑦過程導入植物細胞中后是否成功表達，通常從分子水平進行檢測的方法是用抗原-抗體雜交法．
（6）假設該抗鹽堿基因D，通過基因工程導入水稻后連接到水稻的一條染色體上，則該水稻進行減數(shù)分裂的細胞在聯(lián)會時有2個D基因．
（7）采用特異性引物對另兩種植物花椰菜和黑芥基因組DNA 進行PCR 擴增，得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種及純種植株的鑒定．如圖是用該引物對雙親及再生植株1-4 進行PCR 擴增的結(jié)果．據(jù)圖判斷，再生植株1-4 中后代性狀不分離的是3．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示應用耐鹽堿基因培育出了耐鹽堿水稻新品系的過程，其中①表示以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成DNA；②表示采用PCR技術擴增目的基因；③表示用限制酶切割運載體；④表示基因表達載體的構建過程；⑤表示將目的基因?qū)�入大腸桿菌，使其大量繁殖；⑥⑦表示采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細胞．

解答 解：（1）①表示采用逆轉(zhuǎn)錄法人工合成目的基因（耐鹽堿基因），而人工合成的目的基因不含啟動子和終止子；切割運載體時采用的是限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ，為了便于目的基因與運載體定向連接形成重組DNA，還應在基因兩側(cè)的A和B位置接上限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ的識別序列．
（2）目的基因擴增4代后共得到16個DNA分子，除了含有模板DNA鏈的1個DNA分子外，其余的DNA分子都含有引物I，因此共用了引物Ⅰ15個．
（3）限制酶PstⅠ的識別和切割序列為，因此用該酶切割DNA形成黏性末端的過程為：．
（4）圖示將目的基因?qū)�入植物細胞采用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，此時還可采用花粉管通道法（或基因槍法）法．
（5）將目的導入微生物細胞時，需要用Ca²⁺處理微生物細胞，使其成為易于吸收周圍環(huán)境中DNA的感受態(tài)．因此步驟⑤⑥過程中都需用Ca²⁺處理兩類細菌．從分子水平檢測目的基因是否表達，采用抗原-抗體雜交法．
（6）假設該抗鹽堿基因D，通過基因工程導入水稻后連接到水稻的一條染色體上，則該水稻的基因型可表示為Dd，在減數(shù)第一次分裂間期細胞中進行了DNA復制，因此聯(lián)會時細胞中有2個D基因．
（7）根據(jù)圖譜，花椰菜含有堿基對為300和600的DNA片段，黑芥含有堿基對為1000、1300和1500的DNA片段，再生植株3，只含有長度為300和600的片段，與花椰菜一致，1、2、4既含有花椰菜DNA片段，又含有黑芥DNA片段，為雜種植株．
故答案為：
（1）啟動子    終止子　   SmaⅠ
（2）15
（3）（只需寫出相應的黏性末端）
（4）花粉管通道法（或基因槍法）
（5）Ca²⁺　抗原-抗體雜交
（6）2
（7）3

點評 本題結(jié)合耐鹽堿水稻新品系的培育過程圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，能準確判斷圖中各過程的含義，再結(jié)合圖中信息準確答題．