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(shí)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：

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

（2）圖3中的A、B、C、D為與目的基因兩端配對(duì)的四種單鏈DNA片段，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(guò)4次循環(huán)后會(huì)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(duì)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，三種方法總共可以形成________種不同的片段，其中含有完整抗四環(huán)素基因的DNA片段有______種。

Answer 1

【答案】 AAGTTC ③ 3，5磷酸二酯鍵 B和C 16 3 6 3 9 3

【解析】[分析]：1.基因工程的工具之一是限制酶：能夠識(shí)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.基因工程中的限制酶和DNA連接酶的作用位點(diǎn)都是③磷酸二酯鍵處，解旋酶作用于①氫鍵。3.DNA是半保留復(fù)制，DNA復(fù)制中子鏈的延伸方向5′→3′。

（1）圖1中EcoRⅠ切割的是相鄰核苷酸之間的磷酸二酯鍵，若圖2就是圖1中的最左邊顯示的三個(gè)堿基對(duì)，則EcoRⅠ切割的是圖2中③位置的3，5磷酸二酯鍵，則圖2的⑥為G，⑨為C，④⑤為AA，⑦⑧為TT；

（2）因?yàn)?/span>DNA復(fù)制子鏈的延伸方向是5′→3′若利用PCR技術(shù)增加目的基因的數(shù)量，由圖3可知，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(guò)4次循環(huán)后會(huì)產(chǎn)生基因片段24=16個(gè)。

（3）由圖4可知限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ對(duì)此質(zhì)粒的切割點(diǎn)不同，如果用這三種酶分別切割該質(zhì)粒，可產(chǎn)生3種DNA片段。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，則如果用其中任意兩種酶切割，可產(chǎn)生1→2，2→1，2→3，3→2，1→3，3→1六種DNA片段（按順時(shí)針?lè)较颍?/span>。如果用三種酶同時(shí)切割，可產(chǎn)生1→2，2→3，3→1共3種DNA片段。三種方法總共可以形成9種不同的片段，其中HindⅢ酶切割位點(diǎn)在抗四環(huán)素基因上，因此含有完整抗四環(huán)素基因的DNA片段有2→1片段、方法一中限制酶PstⅠ、EcoRⅠ切割的2種DNA片段共3種。

[點(diǎn)睛]：本題考查DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作工具和操作步驟，結(jié)合題圖分析DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，限制酶作用特點(diǎn)，理解PCR中引物的作用，分析子鏈的延伸方向，答題時(shí)認(rèn)真分析，盡可能用教材語(yǔ)言規(guī)范答題。