Question

4．回答下列有关基因工程的问题．

（1）为了批量生产生长激素，现采用专辑应技术将控制生长激素合成的基因转移到微生物细胞内，如表所示是涉及此转基因技术的几种限制酶识别序列及其切割位点；图（一）中图甲、图乙中箭头表示相关限制酶对质粒和供体DNA的切割位点．

限制酶	BamHⅠ	HindⅢ	EcoRⅠ	SmaⅠ
识别序列及切割位点	↓    GGATCC CCTAGG ↑	↓    AAGCTT TTCGAA ↑	↓    GAATTC CTTAAG ↑	↓ CCCGGC GGGCCC ↑

①四种酶的识别序列相比较，SmaⅠ酶的识别序列的结构相对稳定，原因是具有三个氢键的C-G碱基对含量多（从碱基种类含量角度分析）．为了提高构建重组质粒的成功率，你认为最好先用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶（填表中酶的名称）处理质粒和目的基因，然后用DNA连接酶拼接．
②为了检测目的基因是否成功翻译，可以用抗原-抗体杂交技术，若没有出现相应的杂交带，则可能需要用带有标记的目的基因做探针来检测是否转录出mRNA．受体细胞最好是选择酵母菌等真核微生物，以保证能够从工程菌中直接得到具有生物活性的人的生长激素．
（2）油菜株高由等位基因G和g决定，GG为高杆，Gg为中杆，gg为矮杆，另一种植物的B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关．
①若B基因成功转入矮杆油菜并表达，且B基因与g基因位于非同源染色体上，则转入B基因的油菜表现型为中秆，该转基因油菜自交产生的子一代中，高杆植株应占25%．
②若将一个B基因连接到了中杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，培育了如图（二）甲-丁四种转基因油菜．
四种油菜中，丙植株的表现型为中秆，其原因是B基因插入导致G基因被破坏，细胞内的高秆基因只有一个．在不考虑交叉互换的前提下，这四种转基因油菜分别自交，子代有3种表现型的是丙，另外还有一种转基因油菜的自交子代也有3中表现型，请在图戊中的染色体上标出B基因的位置．
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Answer 1

分析 DNA分子的热稳定性与DNA分子中的氢键有关，氢键越多越稳定．而在DNA分子中存在A-T、C-G两种碱基对，其中A和T之间有两个氢键连接，而C和G之间以三个氢键连接，因此C-G碱基对比例越高，DNA分子越稳定．

解答 解：（1）①四种酶切位点相比较，SmaI酶切位点中含有的碱基对C-G最多，而一个C-G碱基对有三对氢键，因此SmaI酶切位点结构最稳定．为了提高构建重组质粒的成功率，防止目的基因和质粒自身环化，所以最好先用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶处理质粒和目的基因，然后用DNA连接酶拼接．
②为了检测目的基因是否成功翻译，可以用抗原-抗体杂交技术，若没有出现相应的杂交带，则可能需要用带有标记的目的基因做探针来检测是否转录出mRNA．受体细胞最好是选择酵母菌等真核微生物，有内质网和高尔基体，以保证能够从工程菌中直接得到具有生物活性的人的生长激素．
（2）①矮杆油菜成功导入一个B基因后，其基因型为ggBb，根据题干信息“B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果”可知，这样的转基因油菜表现为中杆．该转基因油菜自交产生的子一代中，高秆植株ggBB应占25%．
②由于B基因插入G基因中，导致G基因被破坏，植株体细胞内的高秆基因只有一个，所以丙植株仍表现为中秆．
四种转基因油菜分别自交，其中甲后代有5种表现型（含有4个显性基因、含有3个显性基因、含有2个显性基因、含有1个显性基因、不含显性基因）、乙后代只有1种表现型（均含有2个显性基因，即GGbb、ggBB、GgBb）、丙后代只有3种表现型（含有一个有效显性基因B、不含显性基因、含有2个有效显性基因BB）、丁后代只有1种表现型（均含有2个显性基因）．另有一种转基因油菜自交子代也有3种表现型，则B基因应该在G基因所在的染色体上，表现为连锁遗传，其在染色体上的位置如图：

故答案为：
（1）①SmaⅠ具有三个氢键的C-G碱基对含量多    BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶
②抗原-抗体杂交    带有标记的目的基因   酵母菌等真核微生物
（2）①中秆       25%
②中秆   B基因插入导致G基因被破坏，细胞内的高秆基因只有一个    丙   B基因的位置是：

点评 本题综合考查了基因工程和DNA分子结构、基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记基因工程的概念、原理、过程及操作步骤；掌握基因自由组合定律的实质，能根据题中信息“B基因是另一种植物的高杆基因，B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关”，再结合图中信息准确判断子代的情况．