Question

【题目】图显示了某DNA片段的部分碱基序列和长度（bp表示碱基对）以及其中含有的目的基因D。图29表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp I、BamH I、Mbo I、Sma I共4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。

（1）图的一条多核苷酸链中，位于相邻两个碱基之间的是____________。

A．氢键 B．磷酸、脱氧核糖

C．脱氧核糖 D．脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖

（2）若用限制酶SmaI完全切割图的DNA片段，产生的末端是___________末端，其产物长度为___________________________。

（3）若图中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图28及其对应的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，产物中共有______种不同长度的DNA片段。

（4）若将图中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后，再用________进行处理，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是_________。将重组质粒导入大肠杆菌，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加_________的培养基培养大肠杆菌。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是____________________________________________________。

Answer 1

【答案】D 平 537bp、790bp、661bp 4 DNA连接酶 BamH I 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向链接

【解析】

通读整道题目，可知本题在考查DNA分子的结构特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则A-T、C-G。限制性核酸内切酶的功能和目的基因的筛选等内容。

（1）DNA链的结构图如下：

一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接。

（2）若被限制性核酸内切酶切割后的DNA末端有几个未配对的核苷酸片段，这样的末端为粘性末端；若被限制性核酸内切酶切割后的DNA末端是平整的，这样的末端为平末端。Sma Ⅰ识别的序列为GGGCCC，切割后会产生平末端；图一所示的DNA分子中含有两个SmaⅠ的识别位点，第一个识别位点在左端534bp序列向右三个碱基对的位置；第二个识别位点在右端658bp序列向左三个碱基对的位置，从这两个位点切割后产生的DNA片段长度分别为534+3，796-3-3，658+3，即得到的DNA片段长度分别为537bp、790bp和661bp。

（3）在杂合子体内含有基因D和基因d，根据上一小题结论，基因D经过SmaⅠ完全切割会产生537bp、790bp和661bp三种不同长度的片段。而基因d的序列中含有一个识别位点，经过切割后会产生（534+796-3）bp和（ 658+3）bp两种长度的片段。综上所述，杂合子中分离得到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不同长度的片段。

（4）能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC的BamH Ⅰ和识别序列为GATC的MboⅠ，若使用MboⅠ会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamH Ⅰ来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。

用添加抗生素B 的培养基培养大肠杆菌，若大肠杆菌可以存活说明其被导入了重组质粒，否则，大肠杆菌没有被导入重组质粒。

目的基因和运载体用同种限制酶切割时，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，导致基因D不能正确表达。