Question

下圖一為含有目的基因的DNA（外源DNA），圖二為某質粒，表中是幾種限制酶識別序列及其切割位點。用圖中的外源DNA與質粒構建重組質粒。


請根據上述信息分析回答：
（1）、外源DNA、質粒分別有_______、_______個游離的磷酸基團。 
（2）、DNA分子的一條多核苷酸鏈中，兩個脫氧核苷酸之間以_________和_________相連。用SmaⅠ限制酶切割外源DNA，切開的是___________和__________之間相連的鍵。  
（3）、如果用SmaⅠ酶切割外源DNA和質粒來重組質粒，其結果是_____________。
（4）、如果使用EcoRⅠ酶切割外源DNA和質粒，將目的基因片段與切割后的質粒混合，加入_________酶，獲得的環狀DNA可能有哪幾種情況？______________。
（5）、如果使用BamHⅠ和Hind Ⅲ兩種限制酶同時處理外源DNA和質粒，比用EcoRⅠ酶切割的優點是_____________________。
（6）、將重組質粒導入大腸桿菌中，培養基中需加入___________進行鑒別和篩選含有___________的細胞。

Answer 1

（1）. 2、0    
（2）磷酸   脫氧核糖   胞嘧啶脫氧核苷酸 鳥嘌呤脫氧核苷酸   
（3）.目的基因與抗性基因被破壞  
（4）.DNA連接  原質粒切割的粘性末端重新連接；目的基因的粘性末端連接而成環狀；
目的基因與切割質粒形成重組質粒   
（5）.避免切割的外源DNA、質粒的粘性末端自身環化    
（6）.抗生素 重組質粒(目的基因）

解析試題分析：（1）DNA分子的每條單鏈上都有一個游離的磷酸基團，因此目的基因上有2個游離的磷酸基團，而質粒是環狀DNA，沒有游離的磷酸基團。
（2）在DNA分子結構中，核苷酸鏈中磷酸和脫氧核糖交替連接構成DNA分子的基本骨架。由圖分析可知，SmaⅠ限制酶的切割位點在G和C兩個堿基之間，因此切開的是胞嘧啶脫氧核苷酸和鳥嘌呤脫氧核苷酸之間相連的磷酸二酯鍵。
（3）由圖可知，圖一中SmaⅠ限制酶的切割位點在目的基因的中間，圖二中SmaⅠ限制酶的切割位點在抗性基因上，用這種酶進行切割，目的基因與抗性基因都將被破壞，不可取。
（4）限制酶切割目的基因和質粒后，需用DNA連接酶將兩者連接。但是連接的結果有多種：原質粒切割的粘性末端重新連接、目的基因的粘性末端自連接而成環狀、目的基因與切割質粒形成重組質粒等。
（5）BamHⅠ和Hind Ⅲ兩種限制酶切割形成的粘性末端不同，這可以防止切割的目的基因和質粒的粘性末端自身環化，只獲得重組質粒。
（6）質粒上的抗生素抗性基因屬于標記基因，如果在培養基中加入抗生素后能存活的大腸桿菌必定是含有重組質粒的細菌。
考點：基因工程
點評：本題考查了基因工程的工具和操作程序，特別是考查了學生對限制酶的理解，鍛煉了學生的識圖能力、分析問題的能力和理解能力，具有一定的綜合性。