Question

8．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，它与G基因在油菜的株高时有相同的效果，株高与这两个基因的数量正相关，将B基因导入油菜可培育出转基因油菜．请回答下列问题：
（1）图一表示含有目的基因的B的DNA片段和部分碱基序列，图二表示一种质粒的结构和部分碱基序列．现有MspI、BamHI、MboI、SmaI 4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C^↓CGC、G^↓GATCC、^↓GATC、CCC^↓GGG．若需将目的基因B导入图二中的质粒，应选择的限制酶是BamHI；为了筛选出含重组质粒的受体细胞，培养基上需要分别添加抗生素B和抗生素A．

（2）所用的质粒是双链闭合环状的DNA分子，若用两种识别切割序列完全不同的限制酶M和N切割，通过凝胶电泳分离分析得表．限制酶M和N的识别序列和切割位点如图三所示．

凝胶电泳的结果（1Kb=1000对碱基）（+表示该片段的存在）
分子量（Kb）	酶M	酶N	酶M+酶N
1.0	+		+
2.0			+
3.0			+
4.0			+
5.0	+
6.0			+
7.0		+
9.0		+
10.0	+

①该质粒的长度为16kb．在该质粒中，M酶与N酶的切割位点分别有3、2个．
②M酶与N酶切出的能相互粘连的末端在酶的作用下相互连接，连接后的序列不可以（填“可以”或“不可以”）用M酶、N酶进行切割．
（3）若将一个B基因转移到矮杆油菜的染色体上，且B基因与g基因位于非同源染色体上，并在植株中得到成功表达，可观察到转基因油菜植株表现型为中杆．从基因工程的操作步骤上看，这属于在个体生物学水平上来鉴定检测重组性状的表达．
（4）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（如图四），其中与甲的株高相同的是乙和丁．

Answer 1

分析 分析图解：图二中，质粒含有CCGG序列、GGATCC序列和GATC序列，其中CCGG序列可被限制酶MspⅠ切割，GGATCC序列和GATC序列可被限制酶MboⅠ切割．用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破环抗生素B抗性基因，因此含有重组质粒的大肠杆菌能抗抗生素B，但不能抗抗生素A．
图三中分析可知，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．

解答 解：（1）由图1可知，目的基因两侧是GGATCC序列，该序列是限制酶BamHⅠ的识别序列，因此要将质粒和目的基因B连接形成重组质粒，应选用限制酶BamHⅠ切割．用限制酶BamHⅠ切割质粒后，用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破环抗生素B抗性基因，因此首先用含有抗生素B的培养基培养细胞，能生存下来的是含有普通质粒和重组质粒的细胞；再用含有抗生素A的培养基培养，能生存下来的是含有普通质粒的细胞．最后能在培养皿1上生存，但不能在培养皿2上生存的细胞进行培养，即可得到含重组质粒的细胞．
（2）①表格中+表示该片段的存在以及含量，用酶M切割产生了一个1.0kb的、一个5.0kb的、一个10.0kb的片段，因此则该DNA的长度为16Kb．由于质粒为环状DNA，用酶M得到3个片段，则有3个切点，用酶N得到2个片段，则有2个切点．
②M酶和N酶切割能得到相同的黏性末端，可以用DNA连接酶催化连接，连接结果见答案；当连接后，没有了两种酶的识别序列，因此两种酶不能再切割．
（3）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．从基因工程的操作步骤上看，这属于在个体生物学水平上来鉴定检测重组性状的表达．
（4）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；
故答案为：
（1）BamHI     抗生素B和抗生素A
（2）①16       3、2    ②不可以
（3）中杆    个体生物学
（4）乙和丁

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．