Question

下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)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           。 若图左DNA分子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。从隐形纯合子中分离出图示对应的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，产物中共有          种不同长度的DNA片段。
(2)为了提高试验成功率，需要通过        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，若该目的基因扩增n代，则其中含有A、B引物的DNA分子有       个。
(3)若将图中质粒和目的基因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           。

(4)为了筛选出成功导入含目的基因D的重组质粒的大肠杆菌，首先将大肠杆菌在含          的培养基上培养，得到如图示的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含    的培养基上培养，得到如图2的结果（空圈表示与图1对照无菌落的位置）。挑选目的菌的位置为         。
(5)若目的基因在工程菌中表达产物是一条多肽链，如考虑终止密码，则其至少含有的氧原子数为     。

Answer 1

(1)537、790、661     2   (2)PCR      2ⁿ-2     (3)BamH1    (4)抗生素B   抗生素A
图1培养基中对应图2中消失的菌落    （5）340

解析试题分析：
⑴限制酶SmaⅠ的酶切位点是CCC↓GGG，完全切割图1中DNA片段，产生的末端是平末端；在图1中有两个限制酶SmaⅠ的酶切位点，DNA将被切割成三个片段，结合图解，三个片段的长度分别是537 bp、790 bp、661 bp。发生基因突变后的d基因片段只有一个限制酶SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现两个片段长度分别是1327 bp、661 bp。
(2)通过PCR技术可扩增目的基因，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，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。
⑶在构建重组质粒时，目的基因D不能用限制酶MspⅠ和SmaⅠ，这两种限制酶切割的位点在目的基因的中间，如果切割目的基因D会被破坏；也不能用限制酶MboⅠ，它在目的基因上有两个酶切位点，如果切割质粒上的标记基因会被破坏，就没办法进行重组质粒的检测，故应选用限制酶BamHⅠ。
(4)用限制酶BamHⅠ切割质粒会破坏抗生素A抗性基因，保留抗生素B抗性基因，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加抗生素B；挑选目的菌的位置为图1培养基中对应图2中消失的菌落。
(5)目的基因有1020个碱基对，如考虑终止密码，翻译合成的多肽链有339个氨基酸，则其至少含有的氧原子数为339×2-338=340。
考点：本题考查基因工程及蛋白质合成的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。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的能力。