题目内容
【题目】基因工程重要环节是构建基因表达载体。图1为限制酶EcoRⅠ的识别序列和切割位点,图2表示DNA片段,图3表示目的基因及限制酶切点,图4表示质粒。请回答下列问题:
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(1)若图2就是图1中的最左边显示的三个碱基对,则④⑤⑥⑦⑧⑨对应的碱基依次是_________。限制酶EcoRⅠ切割外源DNA,切开的位置是图2中编号为______位置的________键。
(2)图3中的A、B、C、D为与目的基因两端配对的四种单链DNA片段,在不同情况下可以作为引物,在PCR技术中,扩增此目的基因,应该选用________两个作为引物。该DNA分子在PCR仪中经过4次循环后会产生目的基因片段__________个。
(3)图4中,如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ对此质粒进行三种方法切割。第一种方法用其中一种酶、第二种方法用其中两种酶、第三种方法用其中三种酶分别切割,依次产生_______、_______、_____三种片段,三种方法总共可以形成________种不同的片段,其中含有完整抗四环素基因的DNA片段有______种。
【答案】 AAGTTC ③ 3,5磷酸二酯键 B和C 16 3 6 3 9 3
【解析】[分析]:1.基因工程的工具之一是限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。2.基因工程中的限制酶和DNA连接酶的作用位点都是③磷酸二酯键处,解旋酶作用于①氢键。3.DNA是半保留复制,DNA复制中子链的延伸方向5′→3′。
(1)图1中EcoRⅠ切割的是相邻核苷酸之间的磷酸二酯键,若图2就是图1中的最左边显示的三个碱基对,则EcoRⅠ切割的是图2中③位置的3,5磷酸二酯键,则图2的⑥为G,⑨为C,④⑤为AA,⑦⑧为TT;
(2)因为DNA复制子链的延伸方向是5′→3′若利用PCR技术增加目的基因的数量,由图3可知,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取 B和C 作为引物;该DNA分子在PCR仪中经过4次循环后会产生基因片段24=16个。
(3)由图4可知限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ对此质粒的切割点不同,如果用这三种酶分别切割该质粒,可产生3种DNA片段。若Pst I酶的切割位点用1表示,EcoR I酶的切割位点用2表示,HindⅢ酶的切割位点用3表示,则如果用其中任意两种酶切割,可产生1→2,2→1,2→3,3→2,1→3,3→1六种DNA片段(按顺时针方向)。如果用三种酶同时切割,可产生1→2,2→3,3→1共3种DNA片段。三种方法总共可以形成9种不同的片段,其中HindⅢ酶切割位点在抗四环素基因上,因此含有完整抗四环素基因的DNA片段有2→1片段、方法一中限制酶PstⅠ、EcoRⅠ切割的2种DNA片段共3种。
[点睛]:本题考查DNA的结构和复制、基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作工具和操作步骤,结合题图分析DNA结构特点,限制酶作用特点,理解PCR中引物的作用,分析子链的延伸方向,答题时认真分析,尽可能用教材语言规范答题。