Question

回答下列有关基因工程的问题。（12分）

为扩大耕地面积，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。图1为几种限制酶识别序列及其切割位点，图2为耐盐基因的部分序列，图3、图4中箭头表示相关限制酶的酶切位点。

（1）下列A-D所示的黏性末端是由 种限制性内切酶作用产生的,其中 所示粘性末端为用EcoRⅠ酶切后所得。

（2）图4中限制性核酸内切酶作用于图2中的 （填“a”或“b”）处，其特异性表现为 。如同时用EcoRⅠ和HindⅢ酶切外源DNA，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是 。

（3）构建重组质粒时，如同时使用EcoRⅠ和HindⅢ酶，则可以形成 种重组质粒。

（4）如图2耐盐基因的片段序列可控制合成 “—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列，则翻译上述多肽的mRNA是由该基因的________链转录的。（以图中①或②表示）（脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG。）

（5）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 。

（6）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。

Answer 1

（12分）

（1）4 A （2）a 特异性的识别并切割DNA 9

（3）2 （4）② （5）植物组织培养 脱分化(去分化) 再分化

（6）耐盐基因(目的基因) 一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱地中)

【解析】

试题分析：（1）按由左至右的顺序分析，第一个限制酶的识别序列是GAATTC，切割位点是GA之间；第二个限制酶的识别序列是CAATTG，切割位点是CA之间；第三个限制酶的识别序列是GTTAAC，切割位点是GT之间；第四个限制酶的识别序列是CTTAAG，切割位点是CT之间。综上分析，图示粘性末端由4种限制酶切割而成，其中EcoRⅠ酶的识别序列及切割位点如A所示粘性末端。

（2）分析图示可知：图2的a处为磷酸二酯键，b处为氢键。限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，所以，限制性核酸内切酶作用于图2中的a处，其特异性表现为特异性的识别并切割DNA。图4所示的外源DNA分子中，有2个EcoRⅠ酶切位点，有1个HindⅢ酶切位点，计共有3个酶切位点，其示意图如下（箭头表示酶切位点）：

从理论上讲，同时用EcoRⅠ和HindⅢ酶切割这些外源DNA分子，若有1个酶切位点被酶切断，可以切成a、bcd或ab、cd或abc、d，如果有2个酶切位点被酶切断，会切成与刚才不同的a、bc、d或ab、c、d或a、b、cd，如果有三个酶切位点被酶切断，会切成a、b、c、d，综合上述分析，则最多能产生9种长度不同的DNA片段。

（3）构建重组质粒时，若同时使用EcoRⅠ和HindⅢ酶切割质粒和外源DNA分子，因外源DNA分子中的1个HindⅢ酶切位点位于2个EcoRⅠ酶切位点之间，在切割外源DNA分子时，会得到两种与质粒的粘性末端互补的外源DNA分子片段，所以可形成 2 种重组质粒。

（4）已知脯氨酸的密码子是CCU，组成该密码子的3个碱基能够与DNA模板链上的相应碱基互补配对，观察图2所示2条链的碱基序列，可推知②为模板链。

（5）将导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用植物组织培养技术，该技术的核心是：通过脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成新的植株。

（6）要确定耐盐转基因水稻是否培育成功，从分子水平上，需要用放射性同位素标记的目的基因（耐盐基因）做探针进行分子杂交检测；从个体水平上，需用一定浓度的盐水浇灌(或移栽到盐碱地中)的方法鉴定水稻植株的耐盐性。