Question

3．油菜的株高由等位基因G和g决定，GG为高杆，Gg为中杆，gg为矮杆．B基因是另一种植物的高杆基因，B基因与G基因在调控油菜的株高上有相同的效果，并且株高与B基因和G基因的数量呈正相关，科学家利用B基因培育转基因油菜．请回答问题：
（1）操作时，一般先将B基因转入农杆菌，常用质粒作为运载体，质粒是一种双链闭合环状的DNA分子．
（2）若用两种识别切割序列完全不同的限制酶M和N（如图1所示）分别切割质粒和目的基因，得到的粘性末端在DNA连接酶的作用下相互连接，形成的碱基对序列是（依照图1的形式作答），连接后的序列不可以（“可以”或“不可以”）用M酶或N酶进行切割．
（3）在含有B基因的DNA片段上，限制酶M和N的切割位点如图2所示，Ⅱ所示空白部分为B基因位置．若采用直接从供体细胞中分离方法提取B基因，可选用酶N来切割． 
（4）若将一个B基因转移到矮杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，且B基因与g基因位于非同源染色体上，这样的转基因油菜植株表现型为中杆．
（5）若将一个B基因转移到中杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，培育了甲～丁四种转基因油菜（如图3所示）．

①与甲的株高相同的是乙和丁．四种转基因油菜分别自交，在不考虑交叉互换的前提下，子代有3种表现型的是丙．
②另有一种转基因油菜的B基因插入位置与前四种不同，自交子代也有3种表现型，请在图4中的染色体上标出B基因的插入位置．

Answer 1

分析 分析图解：图2中分析可知，虽然M酶与N酶的识别序列不同，但是它们切割形成的末端序列相同，因此这两种酶切割形成的黏性末端能够重组，可以把它们称为是同尾酶．
真核生物的基因包括编码区和非编码区两部分，其中编码区又分为外显子和内含子，只有外显子能够编码蛋白质，内含子和非编码区均不能编码蛋白质．因此图2中，空白处表示外显子，空白处之间的阴影表示内含子，而两侧阴影部位为非编码区．

解答 解：（1）操作时，一般先将B基因转入农杆菌，常用质粒作为运载体，质粒是一种双链闭合环状的DNA分子．
（2）图2中分析可知，虽然M酶与N酶的识别序列不同，但是它们切割形成的末端序列相同，因此这两种酶切割形成的黏性末端能够在DNA连接酶的作用下重组，形成的碱基对序列是 ，由于连接后的序列不再是两种酶的识别序列，因此不可以用M酶或N酶进行切割．
（3）从供体细胞中获得目的基因最常用的方法是一定的限制酶切割．如果选用酶M切割，将会将能指导蛋白质合成的片段破坏掉，故应选用酶N来切割．
（4）若将一个B基因导入矮秆油菜，其基因型为Bbgg，故根据题意其表现型为中秆．
（5）①根据图解，甲植株同时含有G、B两个基因且两个基因都能表达，甲表现为高秆，故与甲的株高相同的有乙和丁；而丙虽说也导入了B基因，但由于B基因的导入位置在G基因的中间，其导入破坏了G基因，故丙植株只能表现出一个B基因即为中秆．四种转基因油菜分别自交（无目的基因表示为b），甲基因型为GgBb，其自交后代为1GGBB：（2GGBb+2GgBB）：（4GgBb+1GGbb+1ggBB）：（2Ggbb+2ggBb）：1ggbb=1：4：6：4：1，故甲自交后代有五种表现型；乙基因型为GgBb，但由于两对基因位于一对同源染色体上，故其自交后代为（GGbb+ggBB）：2GgBb，其自交后代只有一种表现型；丙的基因型为ggBb，其自交后代为ggBB：2ggBb：ggbb，后代共有3种表现型；丁的基因型为GgBb，其自交后代和甲一样．
②另一种转基因油菜自交后代也有三种表现型，由B基因和G基因位于同一条染色体上，二者遵循分离定律，图解见答案．
故答案为：
（1）运载体    DNA
（2）DNA连接           不可以
（3）N
（4）中杆
（5）①乙和丁          丙                ②

点评 本题考查了基因工程和遗传定律应用的相关知识，意在考查考生的识图能力、分析能力和能够利用遗传定律解决问题的能力，具有一定的难度．考生要能够识记基因工程的相关操作步骤，明确M酶和N酶的作用特点；能够通过表格和图解的分析获得解题信息；并能够熟练运用基因自由组合定律进行解题．