Question

4．回答下列有關(guān)基因工程的問題．

（1）為了批量生產(chǎn)生長(zhǎng)激素，現(xiàn)采用專輯應(yīng)技術(shù)將控制生長(zhǎng)激素合成的基因轉(zhuǎn)移到微生物細(xì)胞內(nèi)，如表所示是涉及此轉(zhuǎn)基因技術(shù)的幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)；圖（一）中圖甲、圖乙中箭頭表示相關(guān)限制酶對(duì)質(zhì)粒和供體DNA的切割位點(diǎn)．

限制酶	BamHⅠ	HindⅢ	EcoRⅠ	SmaⅠ
識(shí)別序列及切割位點(diǎn)	↓    GGATCC CCTAGG ↑	↓    AAGCTT TTCGAA ↑	↓    GAATTC CTTAAG ↑	↓ CCCGGC GGGCCC ↑

①四種酶的識(shí)別序列相比較，SmaⅠ酶的識(shí)別序列的結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，原因是具有三個(gè)氫鍵的C-G堿基對(duì)含量多（從堿基種類含量角度分析）．為了提高構(gòu)建重組質(zhì)粒的成功率，你認(rèn)為最好先用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶（填表中酶的名稱）處理質(zhì)粒和目的基因，然后用DNA連接酶拼接．
②為了檢測(cè)目的基因是否成功翻譯，可以用抗原-抗體雜交技術(shù)，若沒有出現(xiàn)相應(yīng)的雜交帶，則可能需要用帶有標(biāo)記的目的基因做探針來檢測(cè)是否轉(zhuǎn)錄出mRNA．受體細(xì)胞最好是選擇酵母菌等真核微生物，以保證能夠從工程菌中直接得到具有生物活性的人的生長(zhǎng)激素．
（2）油菜株高由等位基因G和g決定，GG為高桿，Gg為中桿，gg為矮桿，另一種植物的B基因與G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高與這兩個(gè)基因的數(shù)量正相關(guān)．
①若B基因成功轉(zhuǎn)入矮桿油菜并表達(dá)，且B基因與g基因位于非同源染色體上，則轉(zhuǎn)入B基因的油菜表現(xiàn)型為中稈，該轉(zhuǎn)基因油菜自交產(chǎn)生的子一代中，高桿植株應(yīng)占25%．
②若將一個(gè)B基因連接到了中桿油菜的染色體上并在植株中得到成功表達(dá)，培育了如圖（二）甲-丁四種轉(zhuǎn)基因油菜．
四種油菜中，丙植株的表現(xiàn)型為中稈，其原因是B基因插入導(dǎo)致G基因被破壞，細(xì)胞內(nèi)的高稈基因只有一個(gè)．在不考慮交叉互換的前提下，這四種轉(zhuǎn)基因油菜分別自交，子代有3種表現(xiàn)型的是丙，另外還有一種轉(zhuǎn)基因油菜的自交子代也有3中表現(xiàn)型，請(qǐng)?jiān)趫D戊中的染色體上標(biāo)出B基因的位置．
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Answer 1

分析 DNA分子的熱穩(wěn)定性與DNA分子中的氫鍵有關(guān)，氫鍵越多越穩(wěn)定．而在DNA分子中存在A-T、C-G兩種堿基對(duì)，其中A和T之間有兩個(gè)氫鍵連接，而C和G之間以三個(gè)氫鍵連接，因此C-G堿基對(duì)比例越高，DNA分子越穩(wěn)定．

解答 解：（1）①四種酶切位點(diǎn)相比較，SmaI酶切位點(diǎn)中含有的堿基對(duì)C-G最多，而一個(gè)C-G堿基對(duì)有三對(duì)氫鍵，因此SmaI酶切位點(diǎn)結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定．為了提高構(gòu)建重組質(zhì)粒的成功率，防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化，所以最好先用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶處理質(zhì)粒和目的基因，然后用DNA連接酶拼接．
②為了檢測(cè)目的基因是否成功翻譯，可以用抗原-抗體雜交技術(shù)，若沒有出現(xiàn)相應(yīng)的雜交帶，則可能需要用帶有標(biāo)記的目的基因做探針來檢測(cè)是否轉(zhuǎn)錄出mRNA．受體細(xì)胞最好是選擇酵母菌等真核微生物，有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，以保證能夠從工程菌中直接得到具有生物活性的人的生長(zhǎng)激素．
（2）①矮桿油菜成功導(dǎo)入一個(gè)B基因后，其基因型為ggBb，根據(jù)題干信息“B基因與G基因在油菜的株高上有相同的效果”可知，這樣的轉(zhuǎn)基因油菜表現(xiàn)為中桿．該轉(zhuǎn)基因油菜自交產(chǎn)生的子一代中，高稈植株ggBB應(yīng)占25%．
②由于B基因插入G基因中，導(dǎo)致G基因被破壞，植株體細(xì)胞內(nèi)的高稈基因只有一個(gè)，所以丙植株仍表現(xiàn)為中稈．
四種轉(zhuǎn)基因油菜分別自交，其中甲后代有5種表現(xiàn)型（含有4個(gè)顯性基因、含有3個(gè)顯性基因、含有2個(gè)顯性基因、含有1個(gè)顯性基因、不含顯性基因）、乙后代只有1種表現(xiàn)型（均含有2個(gè)顯性基因，即GGbb、ggBB、GgBb）、丙后代只有3種表現(xiàn)型（含有一個(gè)有效顯性基因B、不含顯性基因、含有2個(gè)有效顯性基因BB）、丁后代只有1種表現(xiàn)型（均含有2個(gè)顯性基因）．另有一種轉(zhuǎn)基因油菜自交子代也有3種表現(xiàn)型，則B基因應(yīng)該在G基因所在的染色體上，表現(xiàn)為連鎖遺傳，其在染色體上的位置如圖：

故答案為：
（1）①SmaⅠ具有三個(gè)氫鍵的C-G堿基對(duì)含量多    BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶
②抗原-抗體雜交    帶有標(biāo)記的目的基因   酵母菌等真核微生物
（2）①中稈       25%
②中稈   B基因插入導(dǎo)致G基因被破壞，細(xì)胞內(nèi)的高稈基因只有一個(gè)    丙   B基因的位置是：

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了基因工程和DNA分子結(jié)構(gòu)、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，要求考生識(shí)記基因工程的概念、原理、過程及操作步驟；掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能根據(jù)題中信息“B基因是另一種植物的高桿基因，B基因與G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高與這兩個(gè)基因的數(shù)量正相關(guān)”，再結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確判斷子代的情況．