Question

回答下列有關(guān)基因工程的問題
如表列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)．

限制酶	BamHⅠ	HindⅢ	EcoRⅠ	SmaⅠ
識(shí)別序列及 切割位點(diǎn)

（1）一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)SmaⅠ切割后，含有

 

個(gè)游離的磷酸基團(tuán)．用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是

 

．
（2）與只使用EcoR I相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)在于

 

．
（3）為了從cDNA文庫(kù)中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，然后在

 

的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以完成目的基因表達(dá)的初步檢測(cè)．
（4）下列有關(guān)限制酶的敘述正確的是

 

（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(shí)別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列
D．限制酶識(shí)別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越小
若用限制酶A、B單獨(dú)或聯(lián)合切割一個(gè)5000bp（bp為堿基對(duì)）大小的線狀DNA分子，相關(guān)實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)如表．

	第一步水解	產(chǎn)物（bp）	第二步水解	產(chǎn)物（bp）
實(shí)驗(yàn)1	A酶切割	2100	將第一步水解產(chǎn)物分離后，分別用B酶切割	200、1900
		1400		600、800
		1000		1000
		500		500
實(shí)驗(yàn)2	B酶切割	2500	將第一步水解產(chǎn)物分離后，分別用A酶切割	1900、600
		1300		800、500
		1200		1000、200
實(shí)驗(yàn)3	A酶、B酶同時(shí)切割	1900、1000、800、600、500、200

（5）由單酶剪切的片段數(shù)可知，A酶和B酶的酶切位點(diǎn)分別為

 

個(gè)和

 

個(gè)．
（6）綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，在圖3中繪制出實(shí)驗(yàn)3的酶切圖譜．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析題圖：圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)，在質(zhì)粒上和含有目的基因的外源DNA分子上都含有四種限制酶的切割位點(diǎn)，但質(zhì)粒的抗性基因和目的基因中都含有SmaⅠ切割位點(diǎn)．
分析表格：?jiǎn)为?dú)用A酶切割可以產(chǎn)生4個(gè)DNA片段，所以A酶的酶切位點(diǎn)有3個(gè)；單獨(dú)用B酶切割可以產(chǎn)生3個(gè)DNA片段，所以B酶的酶切位點(diǎn)有2個(gè)．

解答： 解：（1）圖1質(zhì)粒只含有一個(gè)SmaⅠ切割位點(diǎn)，因此經(jīng)SmaⅠ切割后，形成2個(gè)黏性末端，含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)．
質(zhì)粒的抗性基因和目的基因中都含有SmaⅠ切割位點(diǎn)，用SmaⅠ切割會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
因此用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaⅠ切割．
（2）與只使用EcoRI相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA可以防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，也可以防止目的基因和質(zhì)粒的反向連接．
（3）喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌不能在以蔗糖為唯一含碳營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，而導(dǎo)入重組質(zhì)粒的喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，能在以蔗糖為唯一含碳營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，所以可以將受體細(xì)胞用以蔗糖為唯一含碳營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基培養(yǎng)，完成目的基因表達(dá)的初步檢測(cè)．
（4）A、從反應(yīng)類型來看，限制酶催化的是一種水解反應(yīng)，A正確；
B、酶的作用條件溫和，其活性受溫度、pH的影響，B正確；
C、限制酶具有專一性，一種限制酶只能識(shí)別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列，C正確；
D、限制酶識(shí)別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越大，D錯(cuò)誤．
故選：ABC．
（5）由以上分析可知，該線性DNA分子上含有3個(gè)A酶切割位點(diǎn)，含有2個(gè)B酶切割位點(diǎn)．
（6）經(jīng)A酶切割后獲得的2100bp片段，再用B酶切割后又產(chǎn)生200bp和1900bp兩個(gè)片段，則B酶的切割位點(diǎn)如圖1；經(jīng)B酶切割后獲得的2500bp片段，再用A酶切割后又產(chǎn)生1900bp和600bp兩個(gè)片段，則A酶的切割位點(diǎn)如圖2．
根據(jù)表中數(shù)據(jù)結(jié)合以上分析可知，A酶和B酶的切割位點(diǎn)如下：

故答案為：
（1）2      SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
（2）可以防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化
（3）蔗糖為唯一含碳營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)         
（4）ABC
（5）3     2
（6）

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合圖表，考查基因工程的原理和技術(shù)、酶的特性，要求考生識(shí)記基因工程的工具及作用，掌握基因工程的操作步驟，能根據(jù)圖1和圖2中信息選擇合理的限制酶；分析表中數(shù)據(jù)，能準(zhǔn)確判斷酶A和酶B切割位點(diǎn)的數(shù)目及其在DNA分子上的位置．