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16.回答下列有关酶与基因工程的问题.
锌指核酸酶(ZFN)是由锌指蛋白(Zn)与核酸内切酶(FokI)组成的融合蛋白.每个FokI单体与3个锌指蛋白单元相连,构建一个ZFN.通过3个Zn的组合可构建识别不同序列的ZFN.当2个ZFN的识别位点相距恰当的距离时,2个ZFN就形成二聚体产生酶切功能.图1表示锌指核酸酶的作用过程,其中虚线段之间为6个碱基对.

(1)据图1分析,在锌指核酸酶中,识别特定核酸位点的结构是锌指蛋白,切断相邻核苷酸之间化学键的结构是FokI.
(2)据图1分析,一个ZFN单体能识别9个碱基的特定序列,图1中的2个ZFN单体识别的碱基序列不相同(相同/不相同).
双链DNA分子中常存在4-8对碱基序列,呈旋转对称回文结构.不同的回文结构能被不同的限制酶识别并切割,如下表所示.回文序列也可通过构建相应的锌指核酸酶进行切割.图2为一段已知的碱基序列.

表:识别的回文序列及切割位点
限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ
识别的回文序列及切割位点    
(3)表中能够对图2序列进行切割的酶是EcoRI,并将该限制酶切割所产生的末端序列在下边方框中
补充完整.若要得到相同的末端,所构建的ZFN在①链上的识别序列是ACG-TGC-CGA(从左到右书写).

(4)理论上,通过不同锌指蛋白单元的组合,ZFN可以酶切DNA片段上任意的部位.那么理论上一个锌指蛋白单元有64种,由其构成的ZFN有643种.

分析 分析图1:锌指核酸酶(ZFN)是由3个锌指蛋白(Zn)与1个核酸内切酶(FokI)组成的融合蛋白,每个锌指蛋白能识别3个碱基,因此一个ZFN单体能识别9个碱基的特定序列.图中左侧ZFN单体识别的序列为GCG-GGT-GGG,而右侧ZFN单体识别的序列为GCG-GGT-GCG,因此这2个ZFN单体识别的碱基序列不相同.

解答 解:(1)由图1可知,在锌指核酸酶中,识别特定核酸位点的结构是锌指蛋白,切断相邻核苷酸之间磷酸二酯键的结构是核酸内切酶(FokI).
(2)由图1可知,一个ZFN单体包括一个FokI单体与3个锌指蛋白,其中每个锌指蛋白能识别3个碱基,因此一个ZFN单体能识别9个碱基的特定序列;图1中的2个ZFN单体识别的碱基序列不相同(左侧ZFN单体识别的序列为GCG-GGT-GGG,而右侧ZFN单体识别的序列为GCG-GGT-GCG).
(3)对照图2和表中四种限制酶的识别序列可知,表中能够对图2序列进行切割的酶只有EcoRI,由于EcoRI的识别序列为GAATTC∥CTTAAG,且切割位点在G和A之间,因此用该酶切割后产生的末端序列为.若要得到相同的末端,所构建的ZFN在①链上的识别序列是限制酶EcoRI的识别序列的后9个碱基序列,即ACG-TGC-CGA.
(4)一个锌指蛋白单元对应3个碱基,每个ZFN有3个锌指蛋白单元,因此理论上一个锌指蛋白单元有4×4×4=64种,由其构成的ZFN有64×64×64=643种.
故答案为:
(1)锌指蛋白   FokI
(2)9   不相同
(3)EcoR I,ACG-TGC-CGA
(4)64,643

点评 本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤及各步骤需要注意的细节问题;能正确分析题文内容和图中信息,并能据此答题,属于考纲理解和应用层次的考查,有一定难度.

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