Question

8．油菜的株高由等位基因G和g決定，GG為高桿，Gg為中桿，gg為矮桿．B基因是另一種植物的高桿基因，它與G基因在油菜的株高時有相同的效果，株高與這兩個基因的數(shù)量正相關，將B基因?qū)�入油菜可培育出轉(zhuǎn)基因油菜．請回答下列問題：
（1）圖一表示含有目的基因的B的DNA片段和部分堿基序列，圖二表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列．現(xiàn)有MspI、BamHI、MboI、SmaI 4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為C^↓CGC、G^↓GATCC、^↓GATC、CCC^↓GGG．若需將目的基因B導入圖二中的質(zhì)粒，應選擇的限制酶是BamHI；為了篩選出含重組質(zhì)粒的受體細胞，培養(yǎng)基上需要分別添加抗生素B和抗生素A．

（2）所用的質(zhì)粒是雙鏈閉合環(huán)狀的DNA分子，若用兩種識別切割序列完全不同的限制酶M和N切割，通過凝膠電泳分離分析得表．限制酶M和N的識別序列和切割位點如圖三所示．

凝膠電泳的結(jié)果（1Kb=1000對堿基）（+表示該片段的存在）
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該質(zhì)粒的長度為16kb．在該質(zhì)粒中，M酶與N酶的切割位點分別有3、2個．
②M酶與N酶切出的能相互粘連的末端在酶的作用下相互連接，連接后的序列不可以（填“可以”或“不可以”）用M酶、N酶進行切割．
（3）若將一個B基因轉(zhuǎn)移到矮桿油菜的染色體上，且B基因與g基因位于非同源染色體上，并在植株中得到成功表達，可觀察到轉(zhuǎn)基因油菜植株表現(xiàn)型為中桿．從基因工程的操作步驟上看，這屬于在個體生物學水平上來鑒定檢測重組性狀的表達．
（4）若將一個B基因轉(zhuǎn)移到中桿油菜的染色體上并在植株中得到成功表達，培育了甲～丁四種轉(zhuǎn)基因油菜（如圖四），其中與甲的株高相同的是乙和丁．

Answer 1

分析 分析圖解：圖二中，質(zhì)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切割破壞了抗生素A抗性基因，但沒有破環(huán)抗生素B抗性基因，因此含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌能抗抗生素B，但不能抗抗生素A．
圖三中分析可知，雖然M酶與N酶的識別序列不同，但是它們切割形成的末端序列相同，因此這兩種酶切割形成的黏性末端能夠重組，可以把它們稱為是同尾酶．

解答 解：（1）由圖1可知，目的基因兩側(cè)是GGATCC序列，該序列是限制酶BamHⅠ的識別序列，因此要將質(zhì)粒和目的基因B連接形成重組質(zhì)粒，應選用限制酶BamHⅠ切割．用限制酶BamHⅠ切割質(zhì)粒后，用限制酶BamHⅠ切割破壞了抗生素A抗性基因，但沒有破環(huán)抗生素B抗性基因，因此首先用含有抗生素B的培養(yǎng)基培養(yǎng)細胞，能生存下來的是含有普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的細胞；再用含有抗生素A的培養(yǎng)基培養(yǎng)，能生存下來的是含有普通質(zhì)粒的細胞．最后能在培養(yǎng)皿1上生存，但不能在培養(yǎng)皿2上生存的細胞進行培養(yǎng)，即可得到含重組質(zhì)粒的細胞．
（2）①表格中+表示該片段的存在以及含量，用酶M切割產(chǎn)生了一個1.0kb的、一個5.0kb的、一個10.0kb的片段，因此則該DNA的長度為16Kb．由于質(zhì)粒為環(huán)狀DNA，用酶M得到3個片段，則有3個切點，用酶N得到2個片段，則有2個切點．
②M酶和N酶切割能得到相同的黏性末端，可以用DNA連接酶催化連接，連接結(jié)果見答案；當連接后，沒有了兩種酶的識別序列，因此兩種酶不能再切割．
（3）若將一個B基因?qū)�入矮稈油菜，其基因型為Bbgg，故根據(jù)題意其表現(xiàn)型為中稈．從基因工程的操作步驟上看，這屬于在個體生物學水平上來鑒定檢測重組性狀的表達．
（4）根據(jù)圖解，甲植株同時含有G、B兩個基因且兩個基因都能表達，甲表現(xiàn)為高稈，故與甲的株高相同的有乙和丁；
故答案為：
（1）BamHI     抗生素B和抗生素A
（2）①16       3、2    ②不可以
（3）中桿    個體生物學
（4）乙和丁

點評 本題考查了基因工程和遺傳定律應用的相關知識，意在考查考生的識圖能力、分析能力和能夠利用遺傳定律解決問題的能力，具有一定的難度．考生要能夠識記基因工程的相關操作步驟，明確M酶和N酶的作用特點；能夠通過表格和圖解的分析獲得解題信息；并能夠熟練運用基因自由組合定律進行解題．