Question

【题目】天然存在的野生型质粒由于分子量大、单一酶切位点少、遗传标记不理想等缺陷，不能满足作为运载体的要求，因此往往需要以多种野生型质粒为基础进行人工构建新质粒．
假设下列三种质粒A，B，D，分别含有抗生素抗性基因r，s，及酶a，b的酶切位点．现需要通过基因工程大量表达目的基因M的产物．

（1）组成目的基因M的基本单体有哪几种 ． 切割目的基因的酶b称为酶．
（2）作为基因工程的运载体，必须具备的条件是（ ）（多选）
A.具有一个或多个限制酶切位点，以供外源基因插入其中
B.具有标记基因，以检测重组DNA分子是否导入受体细胞
C.能在宿主细胞中复制并稳定保存
D.必须是细菌的质粒或噬菌体
E.对宿主细胞无害
（3）目的基因与运载体通过酶连接形成重组DNA分子．
（4）如果选择质粒A作为目的基因M的运载体，其缺陷是；如果选择质粒B作为目的基因M的运载体，其缺陷是 ．
（5）为解决上述野生型质粒作为运载体的缺陷，进行人工构建新质粒．
如果用酶a分别切割质粒A，B，形成人工构建的新质粒（X），X是否是较理想的目的基因运载体，为什么？。如果用酶a分别切割质粒A，D，形成人工构建的新质粒（Y），Y是否是较理想的目的基因运载体，为什么？ ．

Answer 1

【答案】
（1）胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸；限制性核酸内切
（2）ABCD
（3）DNA连接
（4）目的基因M可以插入酶b位点，可检测受体细胞中的抗性基因r而确定是否导入了质粒A，但无法检测是否导入了重组质粒A；目的基因M可以插入酶b位点，抗性基因s被破坏，无法检测是否导入了质粒B
（5）是，用酶a切割质粒A、B后，能形成具有一个抗性基因r和一个抗性基因s的X；用酶b切割目的基因M和X后形成重组质粒，含重组质粒的受体细胞可表现抗r抗性，但失去了抗s抗性；如果未导入质粒，则无任何抗性；如果导入的质粒未成功重组M，则表现抗r与抗s抗性；由此可筛选出受体细胞是否含有M重组质粒；否，用酶a切割质粒A、B后，能形成具有一个抗性基因r和二个抗性基因s的Y，用酶b切割目的基因M和X后形成重组质粒，含重组质粒的受体细胞可表现抗r抗性，如果其中一个抗性基因s因导入目的基因M被破坏，而另一抗s基因自身环化，仍具抗性，会影响检测
【解析】解：（1）基因是有遗传效应的DNA片段，因此基因M的基本单体有胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸．切割目的基因的酶b称为限制性核酸内切酶．（2）A、运载体应具有一个或多个限制酶切位点，以供外源基因插入其中，A正确；
B、运载体应具有标记基因，以检测重组DNA分子是否导入受体细胞，B正确；
C、运载体要能在宿主细胞中复制并稳定保存，C正确；
D、运载体可以是细菌的质粒、动植物病毒或噬菌体的衍生物，D错误；
E、运载体必须对宿主细胞无害，E正确．（3）目的基因与运载体通过DNA连接酶连接形成重组DNA分子．（4）分析图解可知，质粒A上有一个抗性基因r，如果选择质粒A作为目的基因M的运载体，目的基因M可以插入酶b位点，可检测受体细胞中的抗性基因r而确定是否导入了质粒A，但无法检测是否导入了重组质粒A；如果选择质粒B作为目的基因M的运载体，目的基因M可以插入酶b位点，抗性基因s被破坏，无法检测是否导入了质粒B．因此为解决上述野生型质粒作为运载体的缺陷，进行人工构建新质粒．（5）用酶a切割质粒A、B后，能形成具有一个抗性基因r和一个抗性基因s的X；用酶b切割目的基因M和X后形成重组质粒，含重组质粒的受体细胞可表现抗r抗性，但失去了抗s抗性；如果未导入质粒，则无任何抗性；如果导入的质粒未成功重组M，则表现抗r与抗s抗性；由此可筛选出受体细胞是否含有M重组质粒，因此X是否是较理想的目的基因运载体．
用酶a切割质粒A、B后，能形成具有一个抗性基因r和二个抗性基因s的Y，用酶b切割目的基因M和X后形成重组质粒，含重组质粒的受体细胞可表现抗r抗性，如果其中一个抗性基因s因导入目的基因M被破坏，而另一抗s基因自身环化，仍具抗性，会影响检测，因此Y不是较理想的目的基因运载体．
所以答案是：（1）胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸 限制性核酸内切（2）ABCE（3）DNA连接（4）目的基因M可以插入酶b位点，可检测受体细胞中的抗性基因r而确定是否导入了质粒A，但无法检测是否导入了重组质粒A 目的基因M可以插入酶b位点，抗性基因s被破坏，无法检测是否导入了质粒B（5）是 用酶a切割质粒A、B后，能形成具有一个抗性基因r和一个抗性基因s的X；用酶b切割目的基因M和X后形成重组质粒，含重组质粒的受体细胞可表现抗r抗性，但失去了抗s抗性；如果未导入质粒，则无任何抗性；如果导入的质粒未成功重组M，则表现抗r与抗s抗性；由此可筛选出受体细胞是否含有M重组质粒．否 用酶a切割质粒A、B后，能形成具有一个抗性基因r和二个抗性基因s的Y，用酶b切割目的基因M和X后形成重组质粒，含重组质粒的受体细胞可表现抗r抗性，如果其中一个抗性基因s因导入目的基因M被破坏，而另一抗s基因自身环化，仍具抗性，会影响检测
【考点精析】掌握基因工程的原理及技术是解答本题的根本，需要知道基因工程的原理是利用DNA重组技术．