Question

2．如圖表示含有目的基因D的DNA片段長度（bp即堿基對）和部分堿基序列，圖右表示一種質粒的結構和部分堿基序列．現有MspI、BamHI、MboI、SmaI　4種限制性核酸內切酶，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）圖左DNA分子中的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個脫氧核苷酸之間由磷酸二酯鍵（化學鍵）連接．
（2）若用限制酶SmaI完全切割圖中含有目的基因D的DNA片段，其產物長度分為537、790、661．
（3）為了提高試驗成功率，需要通過PCR技術擴增目的基因，以獲得目的基因的大量拷貝．在目的基因進行擴增時，加入的引物有A、B兩種，引物的作用是使DNA聚合酶能夠從引物的3’端開始復制，若該目的基因擴增n代，則其中含有A、B引物的DNA分子有2ⁿ-2個．
（4）若將圖右中質粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行連接，形成重組質粒，那么應選用的限制酶是BamH1．經檢測，部分含有重組質粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達，其最有可能的原因是同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質粒反向連接．
（5）導入目的基因的植物細胞，經過植物組織培養(yǎng)技術得到幼苗，該技術利用的原理是植物細胞具有全能性．

Answer 1

分析 分析題圖：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．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）DNA分子中的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個脫氧核苷酸之間由磷酸二酯鍵連接．
（2）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．
（3）為了提高試驗成功率，需要通過PCR技術擴增目的基因，以獲得目的基因的大量拷貝．引物的作用是使DNA聚合酶能夠從引物的3’端開始復制．PCR技術運用了DNA復制的原理，因此目的基因擴增n代后產生子代DNA分子2ⁿ．又由于親代DNA分子的兩條鏈中不含引物，因此含有A、B引物的DNA分子有2ⁿ-2 個．
（4）限制酶MspⅠ和SmaⅠ的切割位點位于目的基因D上，若用這兩種酶切割會被破壞目的基因D；運載體的兩個標記基因上都有限制酶MboⅠ的切割位點，用該酶切割會破壞這兩個標記基因，因此只能選用限制酶BamHⅠ切割外源DNA分子和運載體．由于同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質粒反向連接，這樣會導致部分含有重組質粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達．
（5）植物組織培養(yǎng)技術的原理是植物細胞具有全能性．
故答案為：
（1）磷酸二酯鍵
（2）537、790、661 
（3）PCR      使DNA聚合酶能夠從引物的3’端開始復制       2ⁿ-2
（4）BamH1    同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質粒反向連接
（5）植物細胞具有全能性

點評 本題結合圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，能結合圖中限制酶的識別序列判斷所選限制酶的種類，再根據抗性基因進行篩選，同時能結合圖中和題中的數據答題．