Question

【題目】基因工程重要環(huán)節(jié)是構(gòu)建基因表達(dá)載體。圖1為限制酶EcoRⅠ的識別序列和切割位點(diǎn)，圖2表示DNA片段，圖3表示目的基因及限制酶切點(diǎn)，圖4表示質(zhì)粒。請回答下列問題：

（1）若圖2就是圖1中的最左邊顯示的三個(gè)堿基對，則④⑤⑥⑦⑧⑨對應(yīng)的堿基依次是________。限制酶EcoRⅠ切割外源DNA，切開的位置是圖2中編號為______位置的________鍵。

（2）已知DNA復(fù)制子鏈的延伸方向是5′→3′，圖3中的A、B、C、D在不同情況下可以作為引物，在PCR技術(shù)中，擴(kuò)增此目的基因，應(yīng)該選用________兩個(gè)作為引物。該DNA分子在PCR儀中經(jīng)過4次循環(huán)后會產(chǎn)生目的基因片段__________個(gè)。

（3）圖4中，如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ對此質(zhì)粒進(jìn)行三種方法切割。第一種方法用其中一種酶、第二種方法用其中兩種酶、第三種方法用其中三種酶分別切割，依次產(chǎn)生_______、_______、_____三種片段。

（4）用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應(yīng)選用____________________兩種限制酶切割，酶切后的載體和目的基因片段，通過______________酶作用后獲得重組質(zhì)粒。為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒，需將其轉(zhuǎn)入經(jīng)____________處理過的_____________態(tài)的大腸桿菌中。

Answer 1

【答案】AAGTTC ③ 3，5磷酸二酯鍵 B和C 16 3 6 3 PstⅠ、EcoRⅠ DNA連接 Ca2+ 感受

【解析】

基因工程又叫DNA重組技術(shù)，是指按照人們的意愿，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。

基因工程的工具：（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(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。（2）DNA連接酶：連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。（3）運(yùn)載體：常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。

（1）若圖2就是圖1中的最左邊顯示的三個(gè)堿基對，即G-C、A-T、A-T，由于圖1中G位于一條鏈中5，端，對應(yīng)圖2中⑥，圖1中C位于另一條鏈的3，端，所以對應(yīng)圖2中另一條鏈中⑨，由此確定圖2中④⑤⑦⑧⑥⑨對應(yīng)的堿基依次是AAGTTC。DNA分子的一條多核苷酸鏈中，兩個(gè)脫氧核苷酸之間以磷酸基團(tuán)和五碳糖相連．由題目可知，EcoRⅠ識別的DNA序列只有G和A，故切開的是鳥嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤脫氧核苷酸（即圖2中③）之間相連的3，5-磷酸二酯鍵。

（2）若利用PCR技術(shù)增加目的基因的數(shù)量，由圖2可知，DNA復(fù)制只能從5’到3’，因此構(gòu)建前利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應(yīng)選取 B和C 作為引物，該DNA分子在PCR儀中經(jīng)過4次循環(huán)后會產(chǎn)生基因片段16個(gè)。

（3）如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ對質(zhì)粒進(jìn)行切割，若Pst I酶的切割位點(diǎn)用1表示，EcoR I酶的切割位點(diǎn)用2表示，HindⅢ酶的切割位點(diǎn)用3表示，若用其中一種限制酶切割，每次只有一個(gè)切點(diǎn)，則形成1→1，2→2，3→3三種片段；若用其中兩種限制酶切割，則每次只有兩個(gè)切點(diǎn)，則形成的DNA片段1→2，2→1，2→3，3→2，1→3，3→1六種片段；若用其中三種限制酶切割，由于產(chǎn)生3個(gè)切點(diǎn)，則形成1→2，2→3，3→1三種片段。

（4）為了使目的基因和質(zhì)粒定向連接并且有利于受體細(xì)胞的篩選，提高重組效率，四環(huán)素抗性基因沒有被破壞，應(yīng)該選擇的限制酶是 PstⅠ、EcoRⅠ。酶切后的載體和目的基因片段，通過DNA連接酶作用后獲得重組質(zhì)粒。為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒，需將其轉(zhuǎn)入經(jīng)鈣離子處理過的感受態(tài)的大腸桿菌中。