Question

mtDNA是存在于人類細(xì)胞線粒體中雙鏈閉合環(huán)狀的DNA分子，具有自我復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和控制合成蛋白質(zhì)的功能．mtDNA的類型具有明顯的種族特異性．若用兩種識別切割序列完全不同的限制酶M和N切割某人的mtDNA，通過凝膠電泳分離分析得下表．限制酶M和N的識別序列和切割位點如圖1所示．請回答下列問題：

凝膠電泳結(jié)果 （1kb=1000對堿基）（+表示該片段的存在以及含量）
分子量（kb）	酶M	酶N	酶M+酶N
1.0	+		+
2.0			+
3.0			+
4.0			+
5.0	+
6.0			+
7.0		+
9.0		+
10.0	+

（1）該mtDNA的長度為

 

kb．在該DNA分子中，M酶與N酶的切割位點分別有

 

個．
（2）M酶與N酶切出的能相互粘連的末端能在

 

酶的作用下相互連接，請將連接的結(jié)果表示出來：

 

．連接后的序列是否可以用M酶、N酶進(jìn)行切割？

 

，簡述理由：

 

．
（3）如圖2為真核細(xì)胞某基因的結(jié)構(gòu)圖以及限制酶M和N的切割位點．
①現(xiàn)用該基因作為目的基因，若采用直接從供體細(xì)胞中分離，具體方法是

 

．這個方法雖操作方便，但切割下的基因中含有不能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的區(qū)域．因此，目前往往采用逆轉(zhuǎn)錄的人工合成的方法，其基本步驟是：

 

．
②若Ⅱ區(qū)的堿基數(shù)是2000個，其中陰影區(qū)域堿基數(shù)是800個，空白區(qū)域中G和C的總數(shù)共有400個，則由該區(qū)轉(zhuǎn)錄的mRNA中A和U總數(shù)是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析表格和審清題意是解答本題的切入點．題干中提出，mtDNA是存在于人類細(xì)胞線粒體中雙鏈閉合環(huán)狀的DNA分子，因此限制酶在切割時，用酶M得到3個片段，則有3個切點，用酶N得到2個片段，則有2個切點．圖1中可以看出，兩種限制酶切割形成的黏性末端相同，因此可以在DNA連接酶的作用下相互連接．由于酶的專一性，連接后不能再用M酶、N酶進(jìn)行切割，因為連接后的序列不是M酶和N酶所能識別的特定的堿基序列．

解答： 解：（1）該mtDNA為環(huán)狀DNA，用酶M得到3個片段，則有3個切點，用酶N得到2個片段，則有2個切點．用酶N切割得到2個片段的長度分別為7和9，則該mtDNA的長度為16Kb．
（2）M酶和N酶切割能得到相同的黏性末端，可以用DNA連接酶催化連接；結(jié)合圖1可知，連接后的結(jié)果為．當(dāng)連接后，沒有了兩種酶的識別序列，因此兩種酶不能再切割了．
（3）①從供體細(xì)胞中獲得目的基因最常用的方法是一定的限制酶切割．但這樣得到的基因中含有不能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的片段．因此常用逆轉(zhuǎn)錄的人工合成．其過程是先得到相應(yīng)的mRNA，再用逆轉(zhuǎn)錄酶催化得到相應(yīng)的DNA．
②Ⅱ區(qū)的堿基數(shù)減去陰影部分得到空白區(qū)的堿基數(shù)為1200個，該區(qū)段能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，其中C和G共400個，則A和T共800個，每條鏈有400個，因此轉(zhuǎn)錄得到的RNA中有A和U為400個．
故答案為：
（1）16kb       3、2
（2）DNA連接酶   否    連接后的序列不是M酶和N酶所能識別的特定的堿基序列  
（3）①選用限制酶N來切割   從表達(dá)該基因的細(xì)胞中分離出mRNA，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下形成雙鏈DNA    ②400

點評：本題結(jié)合圖表，考查基因工程的原理及技術(shù)，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，掌握各步驟的細(xì)節(jié)，能結(jié)合圖中和表中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．