Question

图一为含有目的基因的DNA（外源DNA），图二为某质粒，表中是几种限制酶识别序列及其切割位点．用图中的外源DNA与质粒构建重组质粒．请根据上述信息分析回答：

限制酶	BamⅠ	SmaⅠ	EcoRⅠ	HinRⅢ
识别序列及切割位点

（1）外源DNA有

 

个游离的磷酸基团．
（2）DNA分子的一条多核苷酸链中，两个脱氧核苷酸之间以

 

和

 

相连．用SmaⅠ限制酶切割外源DNA，切开的是

 

和

 

之间相连的键．
（3）如果用SmaⅠ酶切割外源DNA和质粒来重组质粒，其结果是

 

．
（4）如果使用EcoRⅠ酶切割外源DNA和质粒，将目的基因片段与切割后的质粒混合，加入

 

酶，获得的环状DNA可能有哪几种情况？

 

．
（5）如果使用BamHⅠ和HinRⅢ两种限制酶同时处理外源DNA和质粒，比用EcoRⅠ酶切割的优点是

 

．
（6）将重组质粒导入大肠杆菌中，培养基中需加入

 

进行鉴别和筛选含有重组质粒（目的基因）的细胞．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：从图1可以看出，质粒上只含有一个SmaⅠ的切点，因此被改酶切割后，质粒变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团．由题目可知，SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C，
由图2可知，标记基因和外源DNA目的基因中均含有SmaⅠ酶切位点，都可以被SmaⅠ破坏，故不能使用该酶剪切含有目的基因的DNA，只使用EcoR I，则质粒和目的基因两端的粘性末端相同，用连接酶连接时，会产生质粒和目的基因自身连接物，而利用BamHⅠ和HindⅢ剪切时，质粒和目的基因两端的粘性末端不同，用DNA连接酶连接时，不会产生自身连接产物．质粒和目的基因连接后获得重组质粒，该过程需要连接酶作用，故混合后加入DNA连接酶．质粒上的抗性基因为标记基因，用于鉴别和筛选含有重组质粒的受体细胞．

解答： 解：（1）质粒切割前是双链环状DNA分子，所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键，故不含游离的磷酸基团．从图1可以看出，质粒上只含有一个SmaⅠ的切点，因此被改酶切割后，质粒变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团．
（2）DNA分子的一条多核苷酸链中，两个脱氧核苷酸之间以磷酸基团和五碳糖相连．由题目可知，SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C．
（3）用SmaⅠ酶切割外源DNA和质粒来重组质粒，其结果是目的基因与抗性基因被破坏．
（4）将游离末端重新结合形成DNA使用的是连接酶，获得的环状DNA可能有：原质粒切割的粘性末端重新连接；目的基因的粘性末端连接而成环状；目的基因与切割质粒形成重组质粒．
（5）如果使用BamHⅠ和HinRⅢ两种限制酶同时处理外源DNA和质粒，比用EcoRⅠ酶切割的优点是：避免切割的外源DNA、质粒的粘性末端自身环化．
（6）导入重组质粒的大肠杆菌能在含有抗生素B的培养基上生存，因此为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加抗生素的培养基培养．
故答案：
（1）两
（2）磷酸基团    五碳糖   G    C
（3）目的基因与抗性基因被破坏
（4）连接酶        原质粒切割的粘性末端重新连接；目的基因的粘性末端连接而成环状；目的基因与切割质粒形成重组质粒
（5）避免切割的外源DNA、质粒的粘性末端自身环化
（6）抗生素

点评：本题结合基因结构图和运载体结构图，考查基因工程的技术和原理，要求考生认真分析图1和图2，根据图1中信息计算限制酶SmaⅠ切割产生的片段的种类及长度；根据图1和图2中限制酶的给切割位点，明确构建基因表达载体只能用限制酶BamHⅠ，再运用所学的知识答题即可．