Question

10．mtDNA是存在于人类细胞线粒体中双链闭合环状的DNA分子，具有自我复制、转录和控制合成蛋白质的功能．mtDNA的类型具有明显的种族特异性．若用两种识别切割序列完全不同的限制酶M和N切割某人的mtDNA，通过凝胶电泳分离分析得下表．限制酶M和N的识别序列和切割位点如图1所示．

凝胶电泳结果 （1kb=1000对碱基）（+表示该片段的存在以及含量）
分子量（kb）	酶M	酶N	酶M+酶N
1.0	+		+
2.0			+
3.0			+
4.0			+
5.0	+
6.0			+
7.0		+
9.0		+
10.0	+

（1）该mtDNA的长度为16kb．在该DNA分子中，M酶与N酶的切割位点分别有3个和2个．
（2）M酶与N酶切出的能相互粘连的末端能在DNA连接酶酶的作用下相互连接，请将连接的结果表示出来．连接后的序列是否可以用M酶、N酶进行切割：否，理由：连接后的序列不是M酶和N酶所能识别的特定的碱基序列．
图2为真核细胞的某基因的结构图以及限制酶M和N的切割位点．
（3）现用图2中基因作为目的基因，若采用直接从供体细胞中分离，可选用N酶来切割．
（4）已知Ⅱ区的碱基数是2000个，其中阴影区域碱基数是800个，空白区域中G和C的总数共有400个，则由该区转录的mRNA中A和U总数是400．

Answer 1

分析 分析表格和审清题意是解答本题的切入点．题干中提出，mtDNA是存在于人类细胞线粒体中双链闭合环状的DNA分子，因此限制酶在切割时，用酶M得到3个片段，则有3个切点，用酶N得到2个片段，则有2个切点．图1中可以看出，两种限制酶切割形成的黏性末端相同，因此可以在DNA连接酶的作用下相互连接．由于酶的专一性，连接后不能再用M酶、N酶进行切割，因为连接后的序列不是M酶和N酶所能识别的特定的碱基序列．

解答 解：（1）由于ctDNA为环状DNA，用酶M得到3个片段，则有3个切点，用酶N得到2个片段，则有2个切点．长度分别为7和9，则该mtDNA的长度为16Kb．
（2）M酶和N酶切割能得到相同的黏性末端，可以用DNA连接酶催化连接．当连接后，没有了两种酶的识别序列，因此两种酶不能再切割了．
（3）从供体细胞中获得目的基因最常用的方法是一定的限制酶切割．如果选用酶M切割，将会将能指导蛋白质合成的片段破坏掉，故应选用酶N来切割．
（4）Ⅱ区的碱基数减去阴影部分得到空白区的碱基数为1200个，该区段能指导蛋白质合成，其中C和G占400个，则A和T点800个，每条链有400个，因此转录得到的RNA中有A和U为400个．
故答案为：
（1）16kb   3   2
（2）DNA连接酶    否，连接后的序列不是M酶和N酶所能识别的特定的碱基序列
（3）N
（4）400

点评 本题考查了基因工程、基因结构的知识，意在考查学生对能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．考查学生分析图表的能力．