Question

2．如图为某种质粒简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoR I、BamH I的酶切位点，amp^R为氨苄青霉素抗性基因，tet^R为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点．已知目的基因的两端分别有包括EcoR I、BamH I在内的多种酶的酶切位点．据图回答：

（1）质粒分子内的两条脱氧核苷酸链之间通过氢键连接．
（2）已知BamHI的识别序列为G↓GATCC，当BamHI切割1分子该质粒时，需要消耗2个水分子，同时产生的粘性末端是2个．
（3）利用PCR技术扩增目的基因是获取目的基因的重要方法．在PCR产物两端通常需要设计一定的限制酶酶切位点，经酶切后可以与用同种酶切的载体连接．但实验证明，大多数限制酶对裸露的酶切位点不能切断，必须在酶切位点旁边加上一个至几个保护碱基，才能使特定的限制酶对其识别位点进行有效切断．下面是科研人员对BamH I进行研究得出的结果．试回答：

核苷酸序列	切割率%
	处理2 小时	处理20 小时
CGGATCCG	10	25
CGGGATCCCG	＞90	＞90
CGCGGATCCGCG	＞90	＞90

1一般地，研究中通常在酶切位点前后加G或C碱基而不是A或T，这是因为保护碱基在PCR产物的末端，A和T互补配对时，只形成2个氢键，结合力差，容易在末端产生单链，从而影响限制性内切酶的作用．
②根据实验结果可知，实验室中在BamH I识别序列前后最好各加2个CG碱基对．
（4）用上述质粒和目的基因构建基因表达载体，将重组质粒导入大肠杆菌细胞后，筛选出转化的工程菌的步骤如下：
①先将大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的细菌培养基上培养，能生存下来的大肠杆菌是导入了重组质粒或质粒．
②将上一步培养出的菌落接种到含四环素的细菌培养基上培养，不能（能或不能）生存的菌落就是需要的工程菌．

Answer 1

分析 分析图解可知，图中质粒上含有限制性内切酶EcoR I、BamH I的酶切位点、氨苄青霉素抗性基因、四环素抗性基因、启动子、终止子、复制原点．
其中两个抗性基因一般用于筛选重组质粒，并且当限制酶切割质粒时，四环素抗性基因被破坏，即失活，因此在筛选时应选择含有氨苄青霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏的重组质粒．

解答 解：（1）质粒是环状DNA，DNA分子内的两条脱氧核苷酸链之间通过氢键连接．
（2）已知BamHI的识别序列为G↓GATCC，当BamHI切割1分子该质粒时，断裂两个磷酸二酯键，需要消耗2个水分子，同时产生2个粘性末端．
（3）①DNA分子中A和T之间以两个氢键连接，结合力差，容易在末端产生单链，从而影响限制性内切酶的作用；而G和C之间以三个氢键连接，因此一般研究中通常在酶切位点前后加G或C碱基而不是A或T．
②根据实验表格数据可知，实验室中在BamH I识别序列前后各加2个CG碱基对时，切割率就达到了90%以上．
（4）①先将大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的细菌培养基上培养，能生存下来的大肠杆菌是导入了重组质粒或质粒．
②将上一步培养出的菌落接种到含四环素的细菌培养基上培养，由于限制酶切割质粒时，四环素抗性基因被破坏失活，因此不能生存的菌落就是需要的工程菌．
故答案为：
（1）氢键
（2）2    2个
（3）①2
②2
（4）①氨苄青霉素    导入了重组质粒或质粒
②四环素    不能

点评 本题考查了基因工程的应用等相关知识．考查了学生对相关知识的理解和掌握情况，培养学生搜集和处理科学信息的能力，思维能力，分析和解决问题的能力，具有一定的难度．