Question

回答下列有關(guān)基因工程問題．
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(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列．現(xiàn)有MspI、BamHI、MboI、SmaI 4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．

（1）限制性核酸內(nèi)切酶的酶切點是連接兩個核苷酸之間的

 

．下列有關(guān)限制酶的敘述正確的是

 

．（可多選）
A．從反應(yīng)類型來看，限制酶催化的是一種水解反應(yīng)
B．限制酶的活性受溫度、pH的影響
C．一種限制酶只能識別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列
D．限制酶識別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越小
（2）若用限制酶SmaI完全切割圖1中DNA片段，其產(chǎn)物長度分別為

 

．
（3）若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T-A堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛�因d．從雜合子中分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，產(chǎn)物中共有

 

種不同長度的DNA片段．
（4）若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是

 

．在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，請你設(shè)計一個篩選方案：

 

．

Answer 1

考點：基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：限制酶SmaⅠ的酶切位點是CCC↓GGG，在圖1中有兩個限制酶SmaⅠ的酶切位點，DNA將被切割成三個片段，結(jié)合圖解，三個片段的長度分別是537bp、790bp、661bp．
外源DNA含有BamHI、MboI、SmaI 3種限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列，其中限制酶MspⅠ和SmaⅠ的切割位點在目的基因上．質(zhì)粒含有MspI、BamHI、MboI3種限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列，其中BamHI酶的切割位點位于抗生素A的抗性基因上；MboI酶的切割位點位于抗生素B的抗性基因上．

解答： 解：（1）限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂．
A、限制酶催化的水解反應(yīng)，故A正確；
B、酶的活性受溫度、PH等因素的影響，故B正確；
C、限制酶具有專一性，即一種限制酶只能識別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列，故C正確；
D、限制酶識別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越大，故D錯誤．
故選：ABC．
（2）（3）從雜合子體細(xì)胞內(nèi)分離出圖1所示的DNA片段及其同源片段，D基因片段有兩個限制酶SmaⅠ酶切位點，完全切割后出現(xiàn)三個片段長度分別是537bp、790bp、661bp，發(fā)生基因突變后的d基因片段只有一個限制酶SmaⅠ酶切位點，完全切割后出現(xiàn)兩個片段長度分別是1327bp、661bp，所以圖1所示的DNA片段及其同源片段被切割后共出現(xiàn)四種不同的DNA片段．
（4）在構(gòu)建重組質(zhì)粒時，目的基因D不能用限制酶MspⅠ和SmaⅠ，這兩種限制酶切割的位點在目的基因的中間，如果切割目的基因D會被破壞；也不能用限制酶MboⅠ，它在目的基因上有兩個酶切位點，如果切割質(zhì)粒上的標(biāo)記基因會被破壞，就沒辦法進行重組質(zhì)粒的檢測，故應(yīng)選用限制酶BamHⅠ；用限制酶BamHⅠ切割質(zhì)粒會破壞抗生素A抗性基因，保留抗生素B抗性基因，則導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌能再含有抗生素B的培養(yǎng)基上生存，但不能在含有抗生素A的培養(yǎng)基上生存．所以為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，在培養(yǎng)基中分別添加抗生素A、抗生素B，篩選出能在抗生素B中生長而不能再抗生素A中生長的大腸桿菌．
故答案：（1）磷酸二酯鍵    ABC
（2）537bp、790bp、661bp
（3）4  
（4）BamHⅠ在培養(yǎng)基中分別添加抗生素A、抗生素B，篩選出能在抗生素B中生長而不能再抗生素A中生長的大腸桿菌

點評：本題考查基因工程操作的相關(guān)知識，意在考查考生分析題圖獲取有效信息的能力；能運用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．