Question

【題目】圖顯示了某DNA片段的部分堿基序列和長度（bp表示堿基對）以及其中含有的目的基因D。圖29表示一種質粒的結構和部分堿基序列。現有Msp I、BamH I、Mbo I、Sma I共4種限制性核酸內切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。

（1）圖的一條多核苷酸鏈中，位于相鄰兩個堿基之間的是____________。

A．氫鍵 B．磷酸、脫氧核糖

C．脫氧核糖 D．脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖

（2）若用限制酶SmaI完全切割圖的DNA片段，產生的末端是___________末端，其產物長度為___________________________。

（3）若圖中虛線方框內的堿基對被T-A堿基對替換，那么基因D就突變為基因d。從雜合子中分離出圖28及其對應的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，產物中共有______種不同長度的DNA片段。

（4）若將圖中質粒和目的基因D通過同種限制酶處理后，再用________進行處理，形成重組質粒，那么應選用的限制酶是_________。將重組質粒導入大腸桿菌，為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌,一般需要用添加_________的培養基培養大腸桿菌。經檢測，部分含有重組質粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達，其最可能的原因是____________________________________________________。

Answer 1

【答案】D 平 537bp、790bp、661bp 4 DNA連接酶 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與質粒反向鏈接

【解析】

通讀整道題目，可知本題在考查DNA分子的結構特點：DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結構；DNA的外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構成的基本骨架，內側是堿基通過氫鍵連接形成的堿基對，堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則A-T、C-G。限制性核酸內切酶的功能和目的基因的篩選等內容。

（1）DNA鏈的結構圖如下：

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、脫氧核糖連接。

（2）若被限制性核酸內切酶切割后的DNA末端有幾個未配對的核苷酸片段，這樣的末端為粘性末端；若被限制性核酸內切酶切割后的DNA末端是平整的，這樣的末端為平末端。Sma Ⅰ識別的序列為GGGCCC，切割后會產生平末端；圖一所示的DNA分子中含有兩個SmaⅠ的識別位點，第一個識別位點在左端534bp序列向右三個堿基對的位置；第二個識別位點在右端658bp序列向左三個堿基對的位置，從這兩個位點切割后產生的DNA片段長度分別為534+3，796-3-3，658+3，即得到的DNA片段長度分別為537bp、790bp和661bp。

（3）在雜合子體內含有基因D和基因d，根據上一小題結論，基因D經過SmaⅠ完全切割會產生537bp、790bp和661bp三種不同長度的片段。而基因d的序列中含有一個識別位點，經過切割后會產生（534+796-3）bp和（ 658+3）bp兩種長度的片段。綜上所述，雜合子中分離得到該基因的DNA片段經過切割后會產生4種不同長度的片段。

（4）能夠獲取目的基因并切開質粒的限制酶有識別序列為GGATCC的BamH Ⅰ和識別序列為GATC的MboⅠ，若使用MboⅠ會同時破壞質粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamH Ⅰ來切割目的基因和質粒，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粒的大腸桿菌。

用添加抗生素B 的培養基培養大腸桿菌，若大腸桿菌可以存活說明其被導入了重組質粒，否則，大腸桿菌沒有被導入重組質粒。

目的基因和運載體用同種限制酶切割時，目的基因兩端的末端和質粒切割后的兩個末端都能進行互補，可能出現目的基因反向連接在運載體上的情況，導致基因D不能正確表達。