Question

2．圖1表示含有目的基因D的DNA片段長(zhǎng)度（bp如即堿基對(duì)）和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列．現(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、BboI、SmaⅠ4種限制性核酸內(nèi)切酶，酶切位點(diǎn)分別為cC↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖1中目的基因D的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸之間是通過磷酸二酯鍵鍵連接的，它是DNA復(fù)制時(shí)由DNA聚合酶催化形成的．
（2）若用限制酶MboI完全切割圖1中DNA片段，則產(chǎn)物中至少有3種不同DNA片段；若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被堿基對(duì)被T-A堿基對(duì)替換，再用限制酶Sma I完全切割，其產(chǎn)物長(zhǎng)度分別為1327bp、661bp．
（3）為了提髙實(shí)驗(yàn)成功率，需要獲取大量目的基因D，可通過PCR技術(shù)對(duì)圖1中的DNA分子進(jìn)行擴(kuò)增．
（4）若用同種限制酶處理圖1、圖2中兩種分子，以便構(gòu)建重組質(zhì)粒，最好選用的限制酶是BamHⅠ，若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，先用鈣離子處理大腸桿菌，使之轉(zhuǎn)變成感受態(tài)細(xì)胞．為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般先用添加含有抗生素B的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：
圖1中：DNA片段含有2個(gè)限制酶MspⅠ切割位點(diǎn)，可被限制酶MspⅠ切割產(chǎn)生長(zhǎng)度為534+2=536bp、796-2-2=792bp、658+2=660bp的三中DNA片段．基因D兩側(cè)序列為GGATCC，可被限制酶BamHⅠ切割．
圖2中：質(zhì)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切割破壞了抗生素A抗性基因，但沒有破環(huán)抗生素B抗性基因，因此含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌能抗抗生素B，但不能抗抗生素A．

解答 解：（1）DNA一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸之間是通過磷酸二酯鍵連接的，它是DNA復(fù)制時(shí)由DNA聚合酶催化形成的．
（2）圖1中至少含有2個(gè)限制酶MboⅠ的識(shí)別序列（↓GATC），因此用限制酶MboⅠ完全切割圖1中DNA片段，產(chǎn)物中至少有3種不同的DNA片段；若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被T-A堿基對(duì)替換，基因D就突變?yōu)榛�因d，那么基因d上只有一個(gè)限制酶SmaⅠ切割位點(diǎn)，被限制酶SmaⅠ切割的產(chǎn)物長(zhǎng)度為534+796-3=1327kb、658+3=661bp．
（3）PCR技術(shù)可在體外大量擴(kuò)增目的基因，所以為了提髙實(shí)驗(yàn)成功率，需要獲取大量目的基因D，可通過PCR技術(shù)對(duì)圖1中的DNA分子進(jìn)行擴(kuò)增．
（4）由圖1可知，目的基因兩側(cè)是GGATCC序列，該序列是限制酶BamHⅠ的識(shí)別序列，因此要將質(zhì)粒和目的基因D連接形成重組質(zhì)粒，應(yīng)選用限制酶BamHⅠ切割．若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，先用鈣離子處理大腸桿菌，使之轉(zhuǎn)變成感受態(tài)細(xì)胞．用限制酶BamHⅠ切割質(zhì)粒后，破壞了抗生素A抗性基因，但沒有破環(huán)抗生素B抗性基因．因此，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般先用添加含有抗生素B的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)．
故答案為：
（1）磷酸二酯鍵     DNA聚合酶
（2）3    1327bp、661bp
（3）PCR （多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）
（4）BamHⅠ鈣離子（Ca²⁺）   B

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，能結(jié)合圖中限制酶的識(shí)別序列判斷所選限制酶的種類，再根據(jù)抗性基因進(jìn)行篩選，同時(shí)能結(jié)合圖中和題中的數(shù)據(jù)答題．