Question

3．为扩大可耕地面积，增加粮食产量，沿海滩涂盐碱地的开发利用备受关注．我国科学家应用耐盐碱基因培育出了耐盐碱水稻新品系．请据图回答下列问题：

几种限制酶识别序列及切割位点表

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

（1）获取真核生物的基因通常采用人工合成法，通过图示中①方法合成的耐盐碱基因中是不含启动子和终止子的，如果要将耐盐碱基因和质粒重组，应该在基因两侧的A和B位置除了接上以上两个结构外，最好分别加入EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶识别序列，这样设计的优点有利于质粒和目的基因定向连接．
（2）过程②采用PCR技术扩增目的基因时，在PCR反应体系需加入引物Ⅰ和引物Ⅱ等物质，若目的基因扩增4代，则共用了引物Ⅰ15个．
（3）请画出PstⅠ切割DNA形成的黏性末端：．
（4）目的基因导入受体细胞除可用图示方法以外，还可采用花粉管通道法（或基因枪法）法．
（5）在步骤⑤⑥过程中都需用Ca²⁺处理两类细菌．为了确认目的基因通过⑦过程导入植物细胞中后是否成功表达，通常从分子水平进行检测的方法是用抗原-抗体杂交法．
（6）假设该抗盐碱基因D，通过基因工程导入水稻后连接到水稻的一条染色体上，则该水稻进行减数分裂的细胞在联会时有2个D基因．
（7）采用特异性引物对另两种植物花椰菜和黑芥基因组DNA 进行PCR 扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种及纯种植株的鉴定．如图是用该引物对双亲及再生植株1-4 进行PCR 扩增的结果．据图判断，再生植株1-4 中后代性状不分离的是3．

Answer 1

分析 分析题图：图示表示应用耐盐碱基因培育出了耐盐碱水稻新品系的过程，其中①表示以mRNA为模板逆转录形成DNA；②表示采用PCR技术扩增目的基因；③表示用限制酶切割运载体；④表示基因表达载体的构建过程；⑤表示将目的基因导入大肠杆菌，使其大量繁殖；⑥⑦表示采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞．

解答 解：（1）①表示采用逆转录法人工合成目的基因（耐盐碱基因），而人工合成的目的基因不含启动子和终止子；切割运载体时采用的是限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ，为了便于目的基因与运载体定向连接形成重组DNA，还应在基因两侧的A和B位置接上限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ的识别序列．
（2）目的基因扩增4代后共得到16个DNA分子，除了含有模板DNA链的1个DNA分子外，其余的DNA分子都含有引物I，因此共用了引物Ⅰ15个．
（3）限制酶PstⅠ的识别和切割序列为，因此用该酶切割DNA形成黏性末端的过程为：．
（4）图示将目的基因导入植物细胞采用的是农杆菌转化法，此时还可采用花粉管通道法（或基因枪法）法．
（5）将目的导入微生物细胞时，需要用Ca²⁺处理微生物细胞，使其成为易于吸收周围环境中DNA的感受态．因此步骤⑤⑥过程中都需用Ca²⁺处理两类细菌．从分子水平检测目的基因是否表达，采用抗原-抗体杂交法．
（6）假设该抗盐碱基因D，通过基因工程导入水稻后连接到水稻的一条染色体上，则该水稻的基因型可表示为Dd，在减数第一次分裂间期细胞中进行了DNA复制，因此联会时细胞中有2个D基因．
（7）根据图谱，花椰菜含有碱基对为300和600的DNA片段，黑芥含有碱基对为1000、1300和1500的DNA片段，再生植株3，只含有长度为300和600的片段，与花椰菜一致，1、2、4既含有花椰菜DNA片段，又含有黑芥DNA片段，为杂种植株．
故答案为：
（1）启动子    终止子　   SmaⅠ
（2）15
（3）（只需写出相应的黏性末端）
（4）花粉管通道法（或基因枪法）
（5）Ca²⁺　抗原-抗体杂交
（6）2
（7）3

点评 本题结合耐盐碱水稻新品系的培育过程图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，能准确判断图中各过程的含义，再结合图中信息准确答题．