Question

【題目】圖1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2表示一種質粒的結構和部分堿基序列。現有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內切酶切割的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請回答下列問題：

（1）若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1中DNA片段，其產物長度為_________________。

（2）若圖1中虛線方框內的堿基對被T－A堿基對替換，那么基因D就突變為基因d。從隱性純合子分離出圖1及其對應的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產物中共有_________種不同DNA片段。為了提高實驗成功率，需要通過___________技術擴增目的基因，以獲得目的基因的大量拷貝，該技術原理為__________________。

（3）若將圖2中質粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行，形成重組質粒，那么應選用的限制酶是__________。在導入重組質粒后，為了篩選出含質粒的大腸桿菌，一般需要用添加________的培養基進行培養，想進一步篩選出含重組質粒的受體細胞，還需要接種到含_____________的培養基中培養。

（4）假設用BamHⅠ切割DNA獲取目的基因，用MboⅠ切割質粒，然后形成重組質粒，若將插入在抗生素B抗性基因處的目的基因重新切割下來，能否再次用BamHⅠ_________（填：可以、不可以、不一定），原因是：________________________________________。

Answer 1

【答案】.537bp、790bp、661bp 2 PCR DNA雙鏈復制 BamHI 抗生素B 抗生素A 不一定 因為目的基因和抗生素B抗性基因拼接處不一定出現GGATCC

【解析】

分析圖1：圖1基因片段中含有2個限制酶SmaⅠ（識別序列CCC↓GGG）的切割位點，因此用SmaⅠ切割可得到三種長度的DNA片段。
分析圖2：圖2表示一種質粒的結構和部分堿基序列，其中有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ3種限制性核酸內切酶的識別序列和切割位點，分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。

（1）SmaⅠ的識別序列和酶切位點是CCC↓GGG，可知其切割產生的末端是平末端，產物長度是534+3=537bp、796-3-3=790bp、658+3=661bp。
（2）基因D會被SmaⅠ切割形成三個片段（長度分別為537bp、790bp、661bp）；若圖1中虛線方框內的堿基對被T-A堿基對替換，則基因D就突變為基因d，且基因d只有一個SmaⅠ的酶切位點，因而基因d會被SmaⅠ切割形成兩個片段（長度分別為1327bp、661bp）。為了提高實驗成功率，可以通過PCR技術大量擴增目的基因，以獲得目的基因的大量拷貝，該技術模擬了體內DNA復制的過程，原理為DNA雙鏈復制。
（3）由圖可知，目的基因D兩側都是限制酶BamHI的識別序列，因此應選用限制酶BamH I切割圖1中含有目的基因D的外源DNA分子和圖2中的質粒。用BamH I切割質粒后會破壞抗生素A抗性基因，但不會破壞抗生素B抗性基因，因此一般需要用添加抗生素B的培養基進行培養；若想進一步篩選出含重組質粒的受體細胞，還需要接種到含抗生素A的培養基中培養篩選出含有重組質粒的大腸桿菌。
（4）假設用BamHⅠ切割DNA獲取目的基因，用MboⅠ切割質粒，然后形成重組質粒，若將插入在抗生素B抗性基因處的目的基因重新切割下來，再次用BamHⅠ不一定能將其切割，因為目的基因和抗生素B抗性基因的粘性末端隨意連接，拼接處不一定出現GGATCC。