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，得到如右图示的菌落。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)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据图可知，图中DNA片段含有两个SmaⅠ酶切位点，因此被SmaⅠ酶完全切割后出现三个长度的片段，分别是537bp、790bp、661bp．⑵扩增目的基因的方法是PCR；DNA复制n次，共形成2n个DNA分子，其中不含A、B引物的DNA分子是最开始的2个，故含有A、B引物的DNA分子共有：2n-2个。⑶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．⑷用限制酶BamHⅠ切割质粒会破坏抗生素A抗性基因，但不会破坏抗生素B抗性基因，所以导入重组质粒的大肠杆菌能在含有抗生素B的培养基上生存，因此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的培养基培养；为了获得导入成功的大肠杆菌，还需要将菌落接种到含有抗生素A的培养基中，消失的菌落，表明没有抗生素A的抗性基因，图1培养基中对应图2中消失的菌落，即是所需要的含有目的基因的大肠杆菌。⑸基因中的碱基个数：蛋白质中氨基酸的葛素=6:1，根据题干可知，该基因有1020个碱基对，若考虑终止密码子，则因此控制合成的蛋白质中有1017×2÷6＝339个氨基酸。蛋白质中的氧原子等于氨基酸中所有的氧原子个数－脱去水分子中氧原子个数。根据氨基酸的结构通式可知，每个氨基酸中最少含有2个氧原子，因此蛋白质中的氧原子最少为：339×2－338＝340。
考点：本题主要考查基因工程，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系和图文转化的能力。