Question

【題目】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，B基因與G基因在調控油菜的株高上有相同的效果，并且株高與B基因和G基因的數量呈正相關，科學家利用B基因培育轉基因油菜。請回答問題：

（1）操作時，一般先將B基因轉入農桿菌，常用質粒作為 ，質粒是一種雙鏈閉合環狀的 分子。

（2）若用兩種識別切割序列完全不同的限制酶M和N（如圖1所示）分別切割質粒和目的基因，得到的粘性末端在 酶的作用下相互連接，形成的堿基對序列是______（依照圖1的形式作答）,連接后的序列 （“可以”或“不可以”）用M酶或N酶進行切割。

（3）在含有B基因的DNA片段上，限制酶M和N的切割位點如圖2所示，Ⅱ所示空白部分為B基因位置。若采用直接從供體細胞中分離方法提取B基因，可選用酶 來切。

（4）若將一個B基因轉移到矮桿油菜的染色體上并在植株中得到成功表達，且B基因與g基因位于非同源染色體上，這樣的轉基因油菜植株表現型為 。

（5）若將一個B基因轉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～丁四種轉基因油菜（如圖3所示）。

①與甲的株高相同的是 。四種轉基因油菜分別自交，在不考慮交叉互換的前提下，子代有3種表現型的是 。

②另有一種轉基因油菜的B基因插入位置與前四種不同，自交子代也有3種表現型，請在圖4中的染色體上標出B基因的插入位置。

Answer 1

【答案】（1）運載體 DNA

（2）DNA連接 不可以

（3）N

（4）中桿

（5）① 乙和丁 丙 ②

【解析】

試題分析：（1）質粒常用作基因工程操作中的運載體，質粒是一種雙鏈閉合環狀的DNA分子。

（2）分析圖1可知：用限制酶M和N分別切割質粒和目的基因，得到的粘性末端相同，所以在DNA連接酶的作用下相互連接，形成的堿基對序列是 ；因連接后的序列沒有限制酶M和N的識別位點，所以不可以用M酶或N酶進行切割。

（3）圖2顯示：限制酶M的識別位點位于B基因中，而限制酶N的識別位點位于B基因的兩端，所以若采用直接從供體細胞中分離方法提取B基因，可選用酶N來切，這樣才能保證B基因結構的完整性。

（4）依題意可知：矮桿油菜的基因型為gg。若將一個B基因轉移到矮桿油菜的染色體上并在植株中得到成功表達，因B基因與G基因在調控油菜的株高上有相同的效果，所以這樣的轉基因油菜植株表現型為中桿。

（5）已知B基因與G基因在調控油菜的株高上有相同的效果，并且株高與B基因和G基因的數量呈正相關。①圖3顯示：甲、乙、丙、丁中各含有個B基因和1個G基因，但在丙中，由于B基因的插入導致G基因因結構被破壞而不能表達，甲、乙和丁中的G基因結構完整均能表達，所以與甲的株高相同的是乙和丁。

甲中的B基因與G基因位于非同源染色體上，其自交子代含有的顯性數有3、2、1、0四種，即有4種表現型；乙和丁中的B基因與G基因位于一對同源染色體上，其自交子代均含有2個顯性基因，即都有1種表現型；丙中因B基因的插入導致G基因不能表達，因此其自交子代含有的顯性數有2、1、0，即有3種表現型。

②另有一種轉基因油菜的B基因插入位置與前四種不同，自交子代也有3種表現型，據此可推知： B基因應該插入到與G基因所在的同一條染色體上，且插入的位置是在G基因之外，沒有破壞G基因的結構。B基因插入的位置圖見答案。