Question

2．圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度（bp如即堿基對）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．現有MspⅠ、BamHⅠ、BboI、SmaⅠ4種限制性核酸內切酶，酶切位點分別為cC↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．請回答下列問題：

（1）圖1中目的基因D的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個脫氧核苷酸之間是通過磷酸二酯鍵鍵連接的，它是DNA復制時由DNA聚合酶催化形成的．
（2）若用限制酶MboI完全切割圖1中DNA片段，則產物中至少有3種不同DNA片段；若圖1中虛線方框內的堿基對被堿基對被T-A堿基對替換，再用限制酶Sma I完全切割，其產物長度分別為1327bp、661bp．
（3）為了提髙實驗成功率，需要獲取大量目的基因D，可通過PCR技術對圖1中的DNA分子進行擴增．
（4）若用同種限制酶處理圖1、圖2中兩種分子，以便構建重組質粒，最好選用的限制酶是BamHⅠ，若用重組質粒轉化大腸桿菌，一般情況下，先用鈣離子處理大腸桿菌，使之轉變成感受態細胞．為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌，一般先用添加含有抗生素B的培養基進行培養．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：
圖1中：DNA片段含有2個限制酶MspⅠ切割位點，可被限制酶MspⅠ切割產生長度為534+2=536bp、796-2-2=792bp、658+2=660bp的三中DNA片段．基因D兩側序列為GGATCC，可被限制酶BamHⅠ切割．
圖2中：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．

解答 解：（1）DNA一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個脫氧核苷酸之間是通過磷酸二酯鍵連接的，它是DNA復制時由DNA聚合酶催化形成的．
（2）圖1中至少含有2個限制酶MboⅠ的識別序列（↓GATC），因此用限制酶MboⅠ完全切割圖1中DNA片段，產物中至少有3種不同的DNA片段；若圖1中虛線方框內的堿基對被T-A堿基對替換，基因D就突變為基因d，那么基因d上只有一個限制酶SmaⅠ切割位點，被限制酶SmaⅠ切割的產物長度為534+796-3=1327kb、658+3=661bp．
（3）PCR技術可在體外大量擴增目的基因，所以為了提髙實驗成功率，需要獲取大量目的基因D，可通過PCR技術對圖1中的DNA分子進行擴增．
（4）由圖1可知，目的基因兩側是GGATCC序列，該序列是限制酶BamHⅠ的識別序列，因此要將質粒和目的基因D連接形成重組質粒，應選用限制酶BamHⅠ切割．若用重組質粒轉化大腸桿菌，一般情況下，先用鈣離子處理大腸桿菌，使之轉變成感受態細胞．用限制酶BamHⅠ切割質粒后，破壞了抗生素A抗性基因，但沒有破環抗生素B抗性基因．因此，為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌，一般先用添加含有抗生素B的培養基進行培養．
故答案為：
（1）磷酸二酯鍵     DNA聚合酶
（2）3    1327bp、661bp
（3）PCR （多聚酶鏈式反應）
（4）BamHⅠ鈣離子（Ca²⁺）   B

點評 本題結合圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，能結合圖中限制酶的識別序列判斷所選限制酶的種類，再根據抗性基因進行篩選，同時能結合圖中和題中的數據答題．