Question

【題目】據《青島新聞網》報道，2016年10月14日，袁隆平院士領銜的青島海水稻研究發展中心在李滄區簽約落戶，袁隆平院士表示，將在3年之內研發出畝產300公斤的海水稻。轉基因技術是培育耐鹽海水稻的一種思路。回答下列相關問題：

（1）獲取抗鹽基因的方法有_______________和人工合成等，為了獲取足夠多的抗鹽基因，可利用______________技術來擴增抗鹽基因，該技術用到的酶是______________________。

（2）外源DNA和質粒上的限制酶的識別位點如圖所示，構建基因表達載體時，所用的限制酶最好是________________，理由是_______________________。

（3）抗鹽基因的檢測與鑒定是基因工程的最后一步。檢測目的基因時，所用的探針實際上是_________________________________。

Answer 1

【答案】 從基因文庫中獲取 PCR(或多聚酶鏈式反應） 熱穩定DNA聚合酶（或Taq酶） BamHⅠ和HindⅢ 能提高抗鹽基因與質粒之間的重組率 被（放射性同位素）標記的含抗鹽基因的單鏈DNA分子

【解析】試題本題綜合考查學生對基因工程的相關知識的識記和理解能力。解答本題需熟記并理解基因工程的基本操作程序等相關知識并形成清晰的知識網絡。在此基礎上，結合問題情境，從題圖和題意中提取有效信息，進行相關問題的解答。

(1) 抗鹽基因屬于基因工程中的目的基因，獲取目的基因的方法有從基因文庫中獲取和人工合成等。利用PCR(或多聚酶鏈式反應）技術來擴增抗鹽基因，可以獲取足夠多的抗鹽基因。在PCR技術中，需要用到熱穩定DNA聚合酶（或Taq酶）。

(2) 題圖顯示：質粒的M抗生素抗性基因和抗鹽基因中均存在SmaⅠ的識別位點；若使用Sma Ⅰ切割質粒和外源DNA，則會破壞質粒的M抗生素抗性基因及外源DNA中的抗鹽基因，因此構建基因表達載體時不能使用SmaⅠ切割。抗鹽基因的兩端和質粒中均存在EcoRⅠ的識別位點；若使用EcoRⅠ切割質粒和外源DNA，再用DNA連接酶連接，則會發生質粒與質粒、抗鹽基因與抗鹽基因自連的現象，導致抗鹽基因與質粒之間連接的重組率降低，所以構建基因表達載體時使用EcoRⅠ切割不是最佳選擇。抗鹽基因的一端有BamHⅠ的識別位點，另一端有HindⅢ的識別位點，而且質粒中也存在BamHⅠ和HindⅢ的識別位點，因此使用BamHⅠ和HindⅢ切割質粒和外源DNA，再用DNA連接酶連接，則會避免質粒與質粒、抗鹽基因與抗鹽基因的自連現象的發生，從而提高抗鹽基因與質粒之間的重組率，所以構建基因表達載體時最好使用BamHⅠ和HindⅢ切割。

(3) 檢測目的基因時，需要將轉基因生物的基因組DNA提取出來，在含有目的基因的DNA片段上，用放射性同位素等作標記，以此作為探針。可見，在檢測抗鹽基因時，所用的探針實際上是被放射性同位素標記的含抗鹽基因的單鏈DNA分子。