Question

10．圖1表示含有目的基因D的DNA片段長(zhǎng)度（bp即堿基對(duì)）和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列．現(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內(nèi)切酶切割的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間依次由脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖連接．
（2）若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1中DNA片段，產(chǎn)生的末端是平末端，其產(chǎn)物長(zhǎng)度為537bp、790bp、661bp．
（3）若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被T-A堿基對(duì)替換，那么基因D就突變?yōu)榛�因d．從雜合子分離出圖1及其對(duì)應(yīng)的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產(chǎn)物中共有4種不同DNA片段．
（4）若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過(guò)同種限制酶處理后進(jìn)行，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是BamHI．在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加抗生素B的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)．經(jīng)檢測(cè)，部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達(dá)，其最可能的原因是同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質(zhì)粒反向連接．

Answer 1

分析 根據(jù)圖1分析，DNA片段含有兩個(gè)SmaⅠ識(shí)別位點(diǎn)，第一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)在左端534bp序列向右三個(gè)堿基對(duì)的位置；第二個(gè)識(shí)別位點(diǎn)在右端658bp序列向左三個(gè)堿基的位置．
根據(jù)圖2分析，若使用MboI會(huì)同時(shí)破壞質(zhì)粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamHI來(lái)切割目的基因和質(zhì)粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便于篩選出含有重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞．

解答 解：（1）圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間依次由脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖連接，構(gòu)成基本骨架．
（2）SmaⅠ識(shí)別的序列為GGGCCC，切割會(huì)產(chǎn)生平末端；圖1中DNA片段含有兩個(gè)SmaⅠ識(shí)別位點(diǎn)，第一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)在左端534 bp序列向右三個(gè)堿基對(duì)的位置；第二個(gè)識(shí)別位點(diǎn)在右端658bp序列向左三個(gè)堿基的位置，從而兩個(gè)位點(diǎn)切割后產(chǎn)生的DNA片段的長(zhǎng)度分布為534+3，796-3-3，658+3，即得到的DNA片段長(zhǎng)度為537、790、661．
（3）在雜合子體內(nèi)含有基因D和基因d，基因D的序列中含有兩個(gè)識(shí)別位點(diǎn)，經(jīng)過(guò)SmaI完全切割會(huì)產(chǎn)生537bp、790bp和661bp三種不同長(zhǎng)度的片段，基因d的序列中含有一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)，經(jīng)過(guò)切割后會(huì)產(chǎn)生1327bp和661bp兩種長(zhǎng)度的片段，綜上，雜合子中分離到該基因的DNA片段經(jīng)過(guò)切割后會(huì)產(chǎn)生4種不同長(zhǎng)度的片段．
（4）能夠獲取目的基因并切開質(zhì)粒的限制酶有識(shí)別序列為GGATCC的BamH I和識(shí)別序列為GATC的MboI，若使用Mbo I會(huì)同時(shí)破壞質(zhì)粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamH I來(lái)切割目的基因和質(zhì)粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便于篩選出含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌．因?yàn)槟康幕�因和運(yùn)載體是用同種限制酶切割的，目的基因兩端的末端和質(zhì)粒切割后的兩個(gè)末端都能進(jìn)行互補(bǔ)，可能出現(xiàn)目的基因反向連接在運(yùn)載體上的情況，導(dǎo)致基因D不能正確表達(dá)．
故答案為：
（1）脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖　　
（2）平　　537bp、790bp、661bp
（3）4　　
（4）BamH I  抗生素B　　同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質(zhì)粒反向連接

點(diǎn)評(píng) 本題考查單克隆抗體的制備、基因工程等相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生識(shí)圖能力、信息的提取與應(yīng)用能力、通過(guò)比較與綜合做出合理判斷的能力等．