Question

回答下列有關基因工程的問題
圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度（bp即堿基對）和部分堿基序列，圖2表示一種質粒的結構和部分堿基序列．現(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內切酶切割的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．請回答下列問題：

（1）．若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1中DNA片段，其產物長度為

 

．
若圖1中虛線方框內的堿基對被T-A堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛�因d．從雜合子分離出圖1及其對應的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產物中共有

 

種不同DNA片段．
（2）．若同時用限制酶MspⅠ、MboⅠ切割圖2中的質粒，則可得到

 

個DNA片段．
（3）．若將圖2中質粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行，形成重組質粒，那么應選用的限制酶是

 

．
為了篩選出成功過導入含目的基因D的重組質粒的大腸桿菌，一般可進行如下步驟篩選
（4）．第一步：將大腸桿菌在含

 

的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖1的菌落．
第二步：再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含

 

的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖2的結果（空圈表示與圖1對照無菌落的位置）．
第三步：選出圖1培養(yǎng)皿中的某些菌落進行培養(yǎng)，即可得到含重組質粒的大腸桿菌．

請在答題紙圖3中圈出一個含目的基因的重組質粒的大腸桿菌的菌落？
（5）．在選出的大腸桿菌內基因D能成功表達的原因是

 

．其表達產物是一條多肽鏈，如考慮終止密碼，則其至少含有的O原子數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：基因工程的應用,微生物的分離和培養(yǎng)

專題：

分析：分析圖1：圖中DNA片段含有2個限制酶SmaⅠ切割位點，可被限制酶SmaⅠ切割產生長度為534+3=537bp、796-3-3=790bp、658+3=661bp的三中DNA片段．基因D兩側序列為GGATCC，可被限制酶BamHⅠ切割．
分析圖2：質粒含有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，因此含有重組質粒的大腸桿菌能抗抗生素B，但不能抗抗生素A．

解答： 解：（1）根據圖1中的酶切位點，可判斷用限制酶SmaⅠ完全切割該DNA片段，其產物長度為537bp、790bp、661bp．若圖1中虛線方框內的堿基對被T-A堿基對替換，基因D就突變?yōu)榛�因d，那么基因d上只有一個限制酶SmaⅠ切割位點，被限制酶SmaⅠ切割的產物長度為534+796-3=1327kb、658+3=661bp．因此從雜合子（Dd）分離出圖1及其對應的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產物中共有4種不同DNA片段．
（2）限制酶MspⅠ的識別序列是C↓CGG，可將質粒上的CCGG序列切開；限制酶MboⅠ的識別序列是↓GATC，可將質粒上的GGATCC序列和GATC序列切開，因此同時用限制酶MspⅠ、MboⅠ切割圖2中的質粒，則可得到3個DNA片段．
（3）由圖1可知，目的基因兩側是GGATCC序列，該序列是限制酶BamHⅠ的識別序列，因此要將質粒和目的基因D連接形成重組質粒，應選用限制酶BamHⅠ切割．
（4）用限制酶BamHⅠ切割質粒后，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，因此首先用含有抗生素B的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，能生存下來的是含有普通質粒和重組質粒的大腸桿菌；再用含有抗生素A的培養(yǎng)基培養(yǎng)，能生存下來的是含有普通質粒的大腸桿菌．最后能在培養(yǎng)皿1上生存，但不能在培養(yǎng)皿2上生存的大腸桿菌菌落進行培養(yǎng)，即可得到含重組質粒的大腸桿菌．
（5）不同生物共用一套遺傳密碼子，所以基因D能再大腸桿菌內成功表達．基因D含有1020對堿基，能翻譯形成含有1020/3=340個氨基酸的多肽鏈．多肽鏈含有O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2肽鏈數(shù)+R基中的O原子數(shù)，所以該多肽至少含有O原子數(shù)為341個．
故答案：（1）537bp、790bp、661bp     4
（2）3
（3）BamHⅠ
（4）抗生素B    抗生素A
（5）不同生物共用一套遺傳密碼子     341

點評：本題考查基因工程操作的相關知識，意在考查考生的識記能力和理解所學知識要點的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力．