研究发现基因 L 能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应…——2024 高考生物第 25 题答案解析

【答案】 （1） ①. 低 ②. 4 ③. GTTT ④. AAAC
（2） ①. 卡那霉素 ②. Sac Ⅰ ③. ④
（3）1/4
【解析】
【分析】1、基因工程的基本操作程序包括目的基因的筛选与获取，基因表达载体的构建，将目的基因导
入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
2、PCR 是一项根据 DNA 半保留复制的原理，在体外提供参与DNA 复制的各种组分与反应条件，对目的

基因的核苷酸序列进行大量复制的技术，利用 PCR 可以快速的获取和扩增目的基因。
【小问 1 详解】
引物是一小段能与 DNA 母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，用于PCR 的引物长度通常为 20~30
个核苷酸。由此可知，在利用 PCR 技术从大豆基因组 DNA 中扩增目的基因时，所用的引物越短，则引物
的特异性就越低。根据题意可知，限制酶在切开 DNA 双链时，形成的单链突出末端为黏性末端，若用
BsaI 酶切大豆基因组 DNA，由图可知该序列中有两个该酶切位点，因此最多可产生4 种黏性末端。根据
图甲所示的载体信息，经 BsaI 酶切后，载体上保留的黏性末端序列应为 5'-GTTT-3'和 5'-AAAC-3'。
【小问 2 详解】
根据图示信息可知，重组载体通过农杆菌导入大豆细胞当中的片段包含了卡那霉素抗性基因，因此可以通
过使用卡那霉素筛选到具有该抗生素抗性的植株。根据图甲可知，目标基因 L 的目标序列跟突变序列之间
的差异只有在 Sac Ⅰ酶切位点上存在差异，BamH Ⅰ和 EcoR Ⅰ这两个酶切位点完全相同，根据图丙及题意可
知，所展示的电泳结果可知，要以上述抗性植株的 DNA 为模板，通过 PCR 扩增目标基因 L，并对 PCR 产
物完全酶切后进行电泳从而判断植株含有的是目标序列还是突变序列，因此只能选用限制酶 Sac Ⅰ，限制酶
Sac Ⅰ在突变序列存在酶切位点，但是目标序列没有，因此经过该酶酶切后突变序列的电泳条带会出现两
条，目标序列是一条带，根据图丙结果可知，只有④为纯和突变的植株。
【小问 3 详解】
根据题意可知，在实验当中获得了一株基因 l 成功突变的纯合之中，已知该植株具有抗生素抗性，经过检
测呢却发现其体细胞中只有一条染色体含有 T-DNA 插入。根据图示可知，抗生素抗性基因在 T-DNA 片段
上，因此如果用抗生素来筛选该植株进行自交，可知其配子中含有抗生素抗性基因的比例为 1/2，不含 T-
DNA（对抗生素敏感）的配子比例为 1/2，因此突变位点纯合且对抗生素敏感的植株所占比例应该为
1/2×$1/2=1/4$，纯突变位点纯合且具有抗生素抗性的植株所占比例应该为 3/4，可以筛选出的敏感植株可用
于后续的品种选育。