Question

為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，沿海灘涂鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注．我國(guó)科學(xué)家應(yīng)用耐鹽堿基因培育出了耐鹽堿水稻新品系．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

表2：幾種限制酶識(shí)別序列及切割位點(diǎn)表

限制酶	Ala I	EcoRI	PstI	SmaI
切割位點(diǎn)

（1）獲取真核生物的基因通常采用人工合成法，通過圖示中①方法合成的耐鹽堿基因中是不含

 

的，如果要將耐鹽堿基因和質(zhì)粒重組，應(yīng)該在基因兩側(cè)的A和B位置除了接上以上兩個(gè)結(jié)構(gòu)外還需分別加入

 

限制酶識(shí)別序列，這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)有利于質(zhì)粒和目的基因定向連接．
（2）過程②采用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，在PCR反應(yīng)體系需加入引物Ⅰ和引物Ⅱ等物質(zhì)，若目的基因擴(kuò)增4代，則共用了引物Ⅰ

 

個(gè)．
（3）請(qǐng)畫出PstⅠ切割DNA形成黏性末端的過程：

 

．
（4）圖示中將基因表達(dá)載體構(gòu)建完成后沒有直接導(dǎo)入農(nóng)桿菌，而是先將其導(dǎo)入大腸桿菌，目的是

 

．
（5）在步驟⑤⑥過程中都需用

 

處理兩類細(xì)菌．為了確認(rèn)目的基因通過⑦過程導(dǎo)入植物細(xì)胞中后是否成功表達(dá)，通常從分子水平進(jìn)行檢測(cè)的方法是用

 

法．
（6）假設(shè)該抗鹽堿基因D，通過基因工程導(dǎo)入水稻后連接到水稻的一條染色體上，則該水稻進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞在聯(lián)會(huì)時(shí)有

 

個(gè)D基因．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析題圖：圖示表示應(yīng)用耐鹽堿基因培育出了耐鹽堿水稻新品系的過程，其中①表示以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成DNA；②表示采用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因；③表示用限制酶切割運(yùn)載體；④表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程；⑤表示將目的基因?qū)�入大腸桿菌，使其大量繁殖；⑥⑦表示采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞．

解答： 解：（1）①表示采用逆轉(zhuǎn)錄法人工合成目的基因（耐鹽堿基因），而人工合成的目的基因不含啟動(dòng)子和終止子；切割運(yùn)載體時(shí)采用的是限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ，為了便于目的基因與運(yùn)載體定向連接形成重組DNA，還應(yīng)在基因兩側(cè)的A和B位置接上限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ的識(shí)別序列．
（2）目的基因擴(kuò)增4代后共得到16個(gè)DNA分子，除了含有模板DNA鏈的1個(gè)DNA分子外，其余的DNA分子都含有引物I，因此共用了引物Ⅰ15個(gè)．
（3）限制酶PstⅠ的識(shí)別和切割序列為，因此用該酶切割DNA形成黏性末端的過程為：．
（4）圖示中將基因表達(dá)載體構(gòu)建完成后沒有直接導(dǎo)入農(nóng)桿菌，而是先將其導(dǎo)入大腸桿菌，目的是獲取大量重組質(zhì)粒（讓目的基因擴(kuò)增）．
（5）將目的導(dǎo)入微生物細(xì)胞時(shí)，需要用Ca²⁺處理微生物細(xì)胞，使其成為易于吸收周圍環(huán)境中DNA的感受態(tài)．因此步驟⑤⑥過程中都需用Ca²⁺處理兩類細(xì)菌．從分子水平檢測(cè)目的基因是否表達(dá)，采用抗原-抗體雜交法．
（6）假設(shè)該抗鹽堿基因D，通過基因工程導(dǎo)入水稻后連接到水稻的一條染色體上，則該水稻的基因型可表示為Dd，在減數(shù)第一次分裂間期細(xì)胞中進(jìn)行了DNA復(fù)制，因此聯(lián)會(huì)時(shí)細(xì)胞中有2個(gè)D基因．
故答案為：
（1）啟動(dòng)子和終止子　EcoRⅠ、SmaⅠ
（2）15
（3）
（4）獲取大量重組質(zhì)粒（讓目的基因擴(kuò)增）
（5）Ca²⁺　抗原-抗體雜交
（6）2

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合耐鹽堿水稻新品系的培育過程圖解，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，能準(zhǔn)確判斷圖中各過程的含義，再結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題．