Question

【题目】据《青岛新闻网》报道，2016年10月14日，袁隆平院士领衔的青岛海水稻研究发展中心在李沧区签约落户，袁隆平院士表示，将在3年之内研发出亩产300公斤的海水稻。转基因技术是培育耐盐海水稻的一种思路。回答下列相关问题：

（1）获取抗盐基因的方法有_______________和人工合成等，为了获取足够多的抗盐基因，可利用______________技术来扩增抗盐基因，该技术用到的酶是______________________。

（2）外源DNA和质粒上的限制酶的识别位点如图所示，构建基因表达载体时，所用的限制酶最好是________________，理由是_______________________。

（3）抗盐基因的检测与鉴定是基因工程的最后一步。检测目的基因时，所用的探针实际上是_________________________________。

Answer 1

【答案】 从基因文库中获取 PCR(或多聚酶链式反应） 热稳定DNA聚合酶（或Taq酶） BamHⅠ和HindⅢ 能提高抗盐基因与质粒之间的重组率 被（放射性同位素）标记的含抗盐基因的单链DNA分子

【解析】试题本题综合考查学生对基因工程的相关知识的识记和理解能力。解答本题需熟记并理解基因工程的基本操作程序等相关知识并形成清晰的知识网络。在此基础上，结合问题情境，从题图和题意中提取有效信息，进行相关问题的解答。

(1) 抗盐基因属于基因工程中的目的基因，获取目的基因的方法有从基因文库中获取和人工合成等。利用PCR(或多聚酶链式反应）技术来扩增抗盐基因，可以获取足够多的抗盐基因。在PCR技术中，需要用到热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）。

(2) 题图显示：质粒的M抗生素抗性基因和抗盐基因中均存在SmaⅠ的识别位点；若使用Sma Ⅰ切割质粒和外源DNA，则会破坏质粒的M抗生素抗性基因及外源DNA中的抗盐基因，因此构建基因表达载体时不能使用SmaⅠ切割。抗盐基因的两端和质粒中均存在EcoRⅠ的识别位点；若使用EcoRⅠ切割质粒和外源DNA，再用DNA连接酶连接，则会发生质粒与质粒、抗盐基因与抗盐基因自连的现象，导致抗盐基因与质粒之间连接的重组率降低，所以构建基因表达载体时使用EcoRⅠ切割不是最佳选择。抗盐基因的一端有BamHⅠ的识别位点，另一端有HindⅢ的识别位点，而且质粒中也存在BamHⅠ和HindⅢ的识别位点，因此使用BamHⅠ和HindⅢ切割质粒和外源DNA，再用DNA连接酶连接，则会避免质粒与质粒、抗盐基因与抗盐基因的自连现象的发生，从而提高抗盐基因与质粒之间的重组率，所以构建基因表达载体时最好使用BamHⅠ和HindⅢ切割。

(3) 检测目的基因时，需要将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上，用放射性同位素等作标记，以此作为探针。可见，在检测抗盐基因时，所用的探针实际上是被放射性同位素标记的含抗盐基因的单链DNA分子。