Question

12．下圖四種質(zhì)粒含有E₁和E₂兩種限制酶的識(shí)別位點(diǎn)，Ap^r表示抗青霉素的抗性基因，Tc^r表示抗四環(huán)素的抗性基因．

（1）基因工程中使用的限制酶，其特點(diǎn)是特異性地識(shí)別和切割DNA．
（2）將兩端用E₁切開(kāi)的Tc^r基因與用E1切開(kāi)的質(zhì)粒X-1混合連接，連接后獲得的質(zhì)粒類型有①②③．（多選）
①X-1   ②X-2③X-3   ④X-4
（3）若將上圖所示X-1、X-2、X-3、X-4四種質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，然后分別涂布在含有青霉素或四環(huán)素的兩種培養(yǎng)基上．在這兩種培養(yǎng)基上均不能生長(zhǎng)的大腸桿菌細(xì)胞類型有無(wú)質(zhì)粒細(xì)胞和含X-3的細(xì)胞．
（4）如果X-1用E₁酶切，產(chǎn)生850對(duì)堿基和3550對(duì)堿基兩種片段：那么質(zhì)粒X-2（Tc^r基因的長(zhǎng)度為1200對(duì)堿基）用E₂酶切后的片段長(zhǎng)度為4750對(duì)堿基．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析，每種限制酶能特異性識(shí)別專一DNA序列，并在切割位點(diǎn)將其準(zhǔn)確切割．用E1切開(kāi)的Tc^r基因與用E1切開(kāi)的質(zhì)粒X-1混合連接，三個(gè)片段之間的連接是隨機(jī)的，連接后形成的質(zhì)粒類型包括題中的A、B、C三項(xiàng)．
X-1即質(zhì)粒中含有Ap^r基因，能在含有青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，X-2中含有Tc^r基因，能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，X-4中含有Ap^r基因和Tc^r基因，能在含有青霉素或者四環(huán)素的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，而X-3中沒(méi)有這兩種抗性基因，故沒(méi)有導(dǎo)入質(zhì)粒的大腸桿菌細(xì)胞和導(dǎo)入X-3的大腸桿菌細(xì)胞在這兩種培養(yǎng)基上均不能生長(zhǎng)．
由圖可知，X-2為X-1剪切Apr基因后再連接Tc^r基因形成的，故其長(zhǎng)度為3350+1200=4750對(duì)堿基．

解答 解：（1）基因工程中使用的限制酶，其特點(diǎn)是特異性地識(shí)別和切割DNA．
（2）因目的基因和質(zhì)粒都是用E1切開(kāi)且質(zhì)粒上有兩個(gè)E1酶切位點(diǎn)，故Ap^r基因和Tc^r基因的黏性末端相同，既可能出現(xiàn)Ap^r基因和X-1連接的產(chǎn)物（X-1），也可能出現(xiàn)Tc^r基因和X-1連接的產(chǎn)物（X-2），還可能出現(xiàn)X-1兩端連接形成的產(chǎn)物（X-3）．
（3）X-1含有Ap^r基因，該基因表達(dá)后對(duì)青霉素有抗性，X-2含有Tc^r基因，該基因表達(dá)后對(duì)四環(huán)素有抗性，X-3不含抗性基因，X-4同時(shí)含有Ap^r和Tc^r基因，Ap^r和Tc^r基因表達(dá)后，對(duì)青霉素、四環(huán)素都有抗性．故而在含有青霉素或四環(huán)素的兩種培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)的大腸桿菌中不含X-1、X-2、X-4，即無(wú)質(zhì)粒細(xì)胞和含X-3的細(xì)胞．
（4）用E1酶切X-1，產(chǎn)生850對(duì)堿基的Ap^r基因大部分堿基片段和3550對(duì)堿基含有E2酶切位點(diǎn)的片段．與Tc^r基因形成含有4750個(gè)堿基對(duì)的X-2質(zhì)粒．用E2酶切割質(zhì)粒，由環(huán)狀變?yōu)殒湢�，堿基對(duì)數(shù)不變．
故答案為：
（1）特異性地識(shí)別和切割DNA
（2）①②③
（3）無(wú)質(zhì)粒細(xì)胞和含X-3的細(xì)胞
（4）4750

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖和理解能力，比較抽象，需要耐心分析．