Question

【題目】圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度（bp即堿基對）和部分堿基序列，圖2表示一種質粒的結構和部分堿基序列�，F有Msp Ⅰ、BamH Ⅰ、Mbo Ⅰ、Sma Ⅰ4種限制性核酸內切酶切割的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請回答下列問題：

【1】圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由_________________________連接。

【2】若用限制酶Sma Ⅰ完全切割圖1中DNA片段，其產物長度為_______________________

【3】若圖1中虛線方框內的堿基對被T－A堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛��?/span>d。從隱性純合子分離出圖1及其對應的DNA片段，用限制酶Sma Ⅰ完全切割，產物中共有_____種不同DNA片段。為了提高實驗成功率，需要通過_____________技術擴增目的基因，以獲得目的基因的大量拷貝，該方法也是檢測_________多樣性最簡單的方法。

【4】若將圖2中質粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行，形成重組質粒，那么應選用的限制酶是_____________。在導入重組質粒后，為了篩選出含質粒的大腸桿菌，一般需要用添加____________的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，用影印法接種到只含________________的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，可進一步篩選出含重組質粒的受體細胞。

【5】假設用BamH Ⅰ切割DNA獲取目的基因，用Mbo Ⅰ切割質粒，然后形成重組質粒，若將插入在抗生素B抗性基因處的目的基因重新切割下來，能否用BamH Ⅰ？_______。為什么？___

Answer 1

【答案】

【1】脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖

【2】537bp、790bp、661bp

【3】 2 PCR 遺傳

【4】 BamH I 抗生素B 抗生素A

【5】 不一定 因為目的基因和抗生素B抗性基因拼接處不一定出現GGATCC

【解析】

分析圖1：圖中DNA片段含有2個限制酶MspⅠ和SmaⅠ切割位點，也含有兩個限制酶BamHⅠ和MboⅠ切割位點�；�因D兩側序列為GGATCC，可被限制酶BamHⅠ切割。

分析圖2：質粒含有CCGG序列、GGATCC序列和GATC序列，其中CCGG序列可被限制酶MspⅠ切割，GGATCC序列和GATC序列可被限制酶MboⅠ切割。用限制酶BamHⅠ切割破壞了抗生素A抗性基因，但沒有破環(huán)抗生素B抗性基因，因此含有重組質粒的大腸桿菌能抗抗生素B，但不能抗抗生素A。

【1】根據脫氧核酸的結構組成可知，一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連，因此一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖相連。

【2】識圖分析可知，SmaⅠ識別的序列為GGGCCC，切割會產生平末端；圖1中DNA片段含有兩個SmaⅠ識別位點，第一個識別位點在左端534 bp序列向右三個堿基對的位置；第二個識別位點在右端658bp序列向左三個堿基的位置，從而兩個位點切割后產生的DNA片段的長度分布為534+3，796-3-3，658+3，即得到的DNA片段長度為537、790、661。

【3】雜合子的基因型為Dd，其中D基因片段有兩個SmaⅠ酶切位點，完全切割后出現三個片段長度分別是537bp、790bp、661bp，發(fā)生基因突變后的d基因片段只有一個SmaⅠ酶切位點，完全切割后出現兩個片段長度分別是1327bp、661bp，所以從隱性純合子中分離的DNA片段被限制酶SmaⅠ完全切割后形成會2種不同的DNA片段。通過PCR技術可以擴增目的基因，獲得目的基因的大量拷貝，PCR技術也是檢測遺傳多樣性最簡單的方法。

【4】限制酶MspⅠ和SmaⅠ的切割位點位于目的基因D上，若用這兩種酶切割會被破壞目的基因D；運載體質粒的兩個標記基因上都有限制酶MboⅠ的切割位點，用該酶切割會破壞這兩個標記基因，因此只能選用限制酶BamHⅠ切割外源DNA分子和運載體。用限制酶BamHⅠ切割質粒會破壞抗生素A抗性基因，但不會破壞抗生素B抗性基因，所以導入重組質粒的大腸桿菌能在含有抗生素B的培養(yǎng)基上生存，因此為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌，一般需要用添加抗生素B的培養(yǎng)基培養(yǎng)。能夠在含有抗生素B的培養(yǎng)基上生存的是導入重組質粒的大腸桿菌和含有普通質粒的大腸桿菌，因此用影印法接種到只含抗生素A的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，含有重組質粒的死亡，可進一步篩選出含重組質粒的受體細胞。

【5】用BamHⅠ切割DNA獲取目的基因，用MboⅠ切割質粒，然后形成重組質粒，用BamHⅠ不一定將插入在抗生素B抗性基因處的目的基因重新切割下來，因為目的基因和抗生素B抗性基因拼接處含有GATC，不一定出現GGATCC。

本題考查基因工程的知識點，要求學生掌握限制酶的特點和選擇的原則是該題考查的重點；要求學生能夠正確識圖分析獲取有效信息，結合限制酶的識別序列的特點選擇限制酶，結合圖示判斷限制酶切割后的DNA片段的情況以及堿基組成情況，理解基因工程中標記基因的功能和篩選的方法，這是該題考查的難點。