题目内容

2．如图表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图右表示一种质粒的结构和部分碱基序列．现有MspI、BamHI、MboI、SmaI　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）图左DNA分子中的一条脱氧核苷酸链中相邻两个脱氧核苷酸之间由磷酸二酯键（化学键）连接．
（2）若用限制酶SmaI完全切割图中含有目的基因D的DNA片段，其产物长度分为537、790、661．
（3）为了提高试验成功率，需要通过PCR技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝．在目的基因进行扩增时，加入的引物有A、B两种，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制，若该目的基因扩增n代，则其中含有A、B引物的DNA分子有2n-2个．
（4）若将图右中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是BamH1．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，其最有可能的原因是同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接．
（5）导入目的基因的植物细胞，经过植物组织培养技术得到幼苗，该技术利用的原理是植物细胞具有全能性．

分析 分析题图：图中DNA片段含有2个限制酶SmaⅠ切割位点，可被限制酶SmaⅠ切割产生长度为534+3=537bp、796-3-3=790bp、658+3=661bp的三中DNA片段．质粒含有CCGG序列、GGATCC序列和GATC序列，其中CCGG序列可被限制酶MspⅠ切割，GGATCC序列和GATC序列可被限制酶MboⅠ切割．用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破环抗生素B抗性基因，因此含有重组质粒的大肠杆菌能抗抗生素B，但不能抗抗生素A．

解答 解：（1）DNA分子中的一条脱氧核苷酸链中相邻两个脱氧核苷酸之间由磷酸二酯键连接．
（2）根据图1中的酶切位点，可判断用限制酶SmaⅠ完全切割该DNA片段，其产物长度为537bp、790bp、661bp．
（3）为了提高试验成功率，需要通过PCR技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝．引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制．PCR技术运用了DNA复制的原理，因此目的基因扩增n代后产生子代DNA分子2n．又由于亲代DNA分子的两条链中不含引物，因此含有A、B引物的DNA分子有2n-2 个．
（4）限制酶MspⅠ和SmaⅠ的切割位点位于目的基因D上，若用这两种酶切割会被破坏目的基因D；运载体的两个标记基因上都有限制酶MboⅠ的切割位点，用该酶切割会破坏这两个标记基因，因此只能选用限制酶BamHⅠ切割外源DNA分子和运载体．由于同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接，这样会导致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．
（5）植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性．
故答案为：
（1）磷酸二酯键
（2）537、790、661 
（3）PCR      使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制       2n-2
（4）BamH1    同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接
（5）植物细胞具有全能性

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤，能结合图中限制酶的识别序列判断所选限制酶的种类，再根据抗性基因进行筛选，同时能结合图中和题中的数据答题．

练习册系列答案
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