题目内容
1．回答下列有关基因工程问题．图1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2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1中DNA片段，其产物长度分别为537bp、790bp、661bp．
若图1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1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，产物中共有2种不同长度的DNA片段．
（2）为了提高试验成功率，需要通过PCR技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝．该方法也是检测遗传（基因）多样性的最简单方法．
（3）若将图2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BamH1．
（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抗生素B的培养基上培养，得到如图3的菌落．再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含抗生素A的培养基上培养，得到如图4的结果（空圈表示与图3对照无菌落的位置）．
（5）在选出的大肠杆菌内基因D能成功表达的原因是生物界共用一套遗传密码子．其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340．
分析 分析图1：图中DNA片段含有2个限制酶MspⅠ和SmaⅠ切割位点，也含有两个限制酶BamHⅠ和MboⅠ切割位点．基因D两侧序列为GGATCC，可被限制酶BamHⅠ切割．
分析图2：质粒含有CCGG序列、GGATCC序列和GATC序列，其中CCGG序列可被限制酶MspⅠ切割，GGATCC序列和GATC序列可被限制酶MboⅠ切割．用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破环抗生素B抗性基因，因此含有重组质粒的大肠杆菌能抗抗生素B，但不能抗抗生素A．
解答 解：（1）图1中DNA片段含有两个SmaⅠ酶切位点，被SmaⅠ酶完全切割后出现三个长度的片段，分别是537bp、790bp、661bp．隐形纯合子的d基因片段只有一个SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现两个片段长度分别是1327bp、661bp，即被限制酶SmaⅠ完全切割后形成会2种不同的DNA片段．
（2）为了提高试验成功率，需要通过PCR技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝．该方法也是检测遗传多样性的最简单方法．
（3）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．
（4）用限制酶BamHⅠ切割质粒后，用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破环抗生素B抗性基因，因此首先用含有抗生素B的培养基培养大肠杆菌，能生存下来的是含有普通质粒和重组质粒的大肠杆菌；再用含有抗生素A的培养基培养，能生存下来的是含有普通质粒的大肠杆菌．最后能在培养皿1上生存，但不能在培养皿2上生存的大肠杆菌菌落进行培养，即可得到含重组质粒的大肠杆菌．图4中空心圈在图3中对应的位置是含目的基因的重组质粒的大肠杆菌的菌落．
（5）不同生物共用一套遗传密码子，所以基因D能再大肠杆菌内成功表达．基因D含有1020对碱基，最多能翻译形成含有1020÷3-1（终止密码子）=339个氨基酸的多肽链．多肽链含有O原子数=肽键数+2肽链数+R基中的O原子数，所以该多肽至少含有O原子数为338+2×1=340个．
故答案为：
（1）537bp、790bp、661bp 2
（2）遗传（基因）
（3）BamH1
（4）抗生素B 抗生素A
（5）生物界共用一套遗传密码子 340
点评 本题结合基因结构图和运载体结构图，考查基因工程的技术和原理，要求考生认真分析图1和图2，根据图1中信息计算限制酶SmaⅠ切割产生的片段的种类及长度；根据图1和图2中限制酶的给切割位点，明确构建基因表达载体只能用限制酶BamHⅠ，再运用所学的知识答题即可．
| A． | 真核和原核的目的基因均可从基因文库中获取 | |
| B． | DNA连接酶都是从原核生物中分离得到的 | |
| C． | 大多数限制酶识别的核苷酸序列由6个核糖核苷酸组成 | |
| D． | 人工合成法可合成已知序列任意大小的DNA片段 |
科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达．过程如下图，据图回答：| A． | 基因工程用到的工具酶有限制酶，DNA连接酶和载体 | |
| B． | PCR反应体系中的引物可作为RNA聚合酶作用的起点 | |
| C． | 限制酶可识别一段特殊的核苷酸序列，并在特定位点切割 | |
| D． | 逆转录酶是以核糖核苷酸为原料，以RNA为模板合成互补DNA |
| A． | 圆眼、长翅为显性性状 | |
| B． | 决定眼形的基因位于X染色体上 | |
| C． | 子代圆眼残翅雌果蝇中杂合子占$\frac{1}{2}$ | |
| D． | 一定是雌性子代中的显性纯合子存在致死现象 |