Question

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． 現有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4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請回答下列問題：

（1）如圖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玉完全切割圖1中DNA片段，產生的末端是

 

末端，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就突變為基因d．從雜合子中分離出圖1及其對應的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產物中共有

 

種不同長度的DNA片段．
（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連接，形成重組質粒，那么應選用的限制酶是

 

． 在導入重組質粒后，為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌，一般需要用添加

 

的培養基進行培養． 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

考點：基因工程的原理及技術

專題：

分析：分析題圖：外源DNA含有BamHI、MboI、SmaI 3種限制性核酸內切酶的識別序列，其中限制酶MspⅠ和SmaⅠ的切割位點在目的基因上．質粒含有MspI、BamHI、MboI3種限制性核酸內切酶的識別序列，其中BamHI酶的切割位點位于抗生素A的抗性基因上；MboI酶的切割位點位于抗生素B和抗生素A的抗性基因上．

解答： 解：（1）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）限制酶SmaⅠ的酶切位點是CCC↓GGG，其切割產生的是平末端．圖1中DNA片段含有兩個SmaⅠ酶切位點，被SmaⅠ酶完全切割后出現三個長度的片段，分別是537bp、790bp、661bp．
（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，所以從雜合子中分離的DNA片段被限制酶SmaⅠ完全切割后形成會四種不同的DNA片段．
（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的培養基培養．由于同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質粒反向連接，這樣會導致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．
故答案為：
（1）脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖
（2）平         537bp、790bp、661bp
（3）4
（4）BamHⅠ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與質粒反向連接

點評：本題結合基因結構圖和運載體結構圖，考查基因工程的技術和原理，要求考生認真分析圖1和圖2，根據圖1中信息計算限制酶SmaⅠ切割產生的片段的種類及長度；根據圖1和圖2中限制酶的給切割位點，明確構建基因表達載體只能用限制酶BamHⅠ，再運用所學的知識答題即可．