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切割的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．請回答下列問題：

（1）若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1中DNA片段，產生的末端是

 

末端，其產物長度分別為

 

．
（2）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DNA片段．
（3）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，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．
（4）限制酶MumⅠ和限制酶EcoRⅠ的識別序列及切割位點分是 和 ．如圖4表示目的基因兩端的堿基對序列，請在圖4方框中繪出限制酶EcoRⅠ作用后獲得目的基因．
（5）圖3中A、B、C、D表示四種質粒，其中箭頭所指部位為酶的識別位點，質粒的陰影部分表示標記基因，適于作為目的基因運載體的質粒是

 

，理由是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術

專題：

分析：分析圖1：圖1基因片段中含有2個限制酶SmaⅠ（識別序列CCC↓GGG）的切割位點，因此用SmaⅠ切割可得到三種長度的DNA片段．
分析圖2：圖2表示一種質粒的結構和部分堿基序列．其中有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ3種限制性核酸內切酶的識別序列和切割位點，分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．

解答： 解：（1）SmaⅠ的識別序列和酶切位點是CCC↓GGG，可知其切割產生的末端是平末端，產物長度是534+3=537bp、796-3-3=790bp、658+3=661bp．
（2）基因D會被SmaⅠ切割形成三個片段（長度分別為537bp、790bp、661bp）；若圖中虛線方框內的堿基對被T-A堿基對替換，則基因D就突變為基因d，且基因d只有一個SmaⅠ的酶切位點，因而基因d會被SmaⅠ切割形成兩個片段（長度分別為1327bp、661bp）．所以，從雜合子（Dd）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4種不同長度的DNA片段（537bp、790bp、661bp、1327bp）．
（3）由圖可知，目的基因D兩側都是限制酶BamH I的識別序列，因此應選用限制酶BamH I切割圖1中含有目的基因D的外源DNA分子和圖2中的質粒．用BamH I切割質粒后會破壞抗生素A抗性基因，但不會破壞抗生素B抗性基因，因此可用添加抗生素B的培養基篩選含有重組質粒的大腸桿菌．
（4）限制酶EcoRⅠ的識別序列及切割位點是．如圖4表示目的基因兩端的堿基對序列，則限制酶EcoRⅠ作用后獲得的目的基因片段為．
（5）圖3中A質粒沒有標記基因，不適于作為目的基因的運載體；B質粒具有與目的基因兩端相同的識別序列，且限制酶EcoRⅠ不會破壞標記基因，適于作為目的基因的運載體；質粒C和D經過酶切后標記基因都會被破壞，不適于作為目的基因的運載體．故選：B．
故答案為：
（1）平　　537bp、790bp、661bp  
（2）4　　
（3）BamH I       抗生素B
（4）
（5）B　  具有與目的基因兩端相同的識別序列，且限制酶EcoRⅠ不會破壞標記基因

點評：本題結合基因結構和質粒結構示意圖，考查基因工程的原理和技術，要求考生識記基因工程的原理、工具及操作步驟；分析圖1，明確其含有2個SmaⅠ的酶切位點，可被切成3段；結合圖1和圖2選擇合適的限制酶和抗生素；能根據基因工程對運載體的要選擇合適的運載體．