Question

图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列．现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．请回答下列问题：

（1）若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是

 

末端，其产物长度分别为

 

．
（2）若图1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．从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有

 

种不同DNA片段．
（3）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是

 

．在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加

 

的培养基进行培养．
（4）限制酶MumⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分是 和 ．如图4表示目的基因两端的碱基对序列，请在图4方框中绘出限制酶EcoRⅠ作用后获得目的基因．
（5）图3中A、B、C、D表示四种质粒，其中箭头所指部位为酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因，适于作为目的基因运载体的质粒是

 

，理由是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：分析图1：图1基因片段中含有2个限制酶SmaⅠ（识别序列CCC↓GGG）的切割位点，因此用SmaⅠ切割可得到三种长度的DNA片段．
分析图2：图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列．其中有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ3种限制性核酸内切酶的识别序列和切割位点，分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．

解答： 解：（1）SmaⅠ的识别序列和酶切位点是CCC↓GGG，可知其切割产生的末端是平末端，产物长度是534+3=537bp、796-3-3=790bp、658+3=661bp．
（2）基因D会被SmaⅠ切割形成三个片段（长度分别为537bp、790bp、661bp）；若图中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，则基因D就突变为基因d，且基因d只有一个SmaⅠ的酶切位点，因而基因d会被SmaⅠ切割形成两个片段（长度分别为1327bp、661bp）．所以，从杂合子（Dd）中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有4种不同长度的DNA片段（537bp、790bp、661bp、1327bp）．
（3）由图可知，目的基因D两侧都是限制酶BamH I的识别序列，因此应选用限制酶BamH I切割图1中含有目的基因D的外源DNA分子和图2中的质粒．用BamH I切割质粒后会破坏抗生素A抗性基因，但不会破坏抗生素B抗性基因，因此可用添加抗生素B的培养基筛选含有重组质粒的大肠杆菌．
（4）限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点是．如图4表示目的基因两端的碱基对序列，则限制酶EcoRⅠ作用后获得的目的基因片段为．
（5）图3中A质粒没有标记基因，不适于作为目的基因的运载体；B质粒具有与目的基因两端相同的识别序列，且限制酶EcoRⅠ不会破坏标记基因，适于作为目的基因的运载体；质粒C和D经过酶切后标记基因都会被破坏，不适于作为目的基因的运载体．故选：B．
故答案为：
（1）平　　537bp、790bp、661bp  
（2）4　　
（3）BamH I       抗生素B
（4）
（5）B　  具有与目的基因两端相同的识别序列，且限制酶EcoRⅠ不会破坏标记基因

点评：本题结合基因结构和质粒结构示意图，考查基因工程的原理和技术，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤；分析图1，明确其含有2个SmaⅠ的酶切位点，可被切成3段；结合图1和图2选择合适的限制酶和抗生素；能根据基因工程对运载体的要选择合适的运载体．