【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(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列,F(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內(nèi)切酶切割的堿基序列和酶切位點(diǎn)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(chǎn)物長度為____________________。

(2)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T-A堿基對替換,那么基因D就突變?yōu)榛騞。從隱性純合子分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,產(chǎn)物中共有__________種不同DNA片段。為了提高實(shí)驗(yàn)成功率,需要通過__________技術(shù)擴(kuò)增目的基因,以獲得大量的目的基因。

(3)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進(jìn)行,形成重組質(zhì)粒,那么應(yīng)選用的限制酶是__________。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后,為了篩選出含質(zhì)粒的大腸桿菌,一般先用添加__________的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),然后將生長的菌接種到只含__________的培養(yǎng)基中培養(yǎng),可進(jìn)一步篩選出含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞。

(4)假設(shè)用BamHⅠ切割DNA獲取目的基因,用MboⅠ切割質(zhì)粒,然后形成重組質(zhì)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,能否用BamHⅠ?__________。為什么?____________________。

【答案】 537bp、790bp、661bp 2 PCR BamHⅠ 抗生素B 抗生素A 不一定 因?yàn)槟康幕蚝涂股谺抗性基因拼接處不一定出現(xiàn)GGATCC

【解析】試題分析:根據(jù)題意,限制酶SmaⅠ的酶切位點(diǎn)是CCC↓GGG,完全切割圖中1的DNA片段,產(chǎn)生平末端,在圖1中有兩個(gè)限制酶SmaⅠ的酶切位點(diǎn),DNA將切割成3個(gè)片段,結(jié)合圖解,三個(gè)片段的長度為534+3=537bp、796-3-3=790bp、658+3=661bp;構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),目的基因D不能限制酶MspⅠ和SmaⅠ,這兩種限制酶的酶切位點(diǎn)在目的基因的中間,如果用其切割,目的基因D就會被破壞;也不能用限制酶MboⅠ,它的目的基因上有兩個(gè)酶切位點(diǎn),如果用其切割,質(zhì)粒上的標(biāo)記基因會被破壞,就沒有辦法進(jìn)行重組質(zhì)粒的檢測,故應(yīng)選用限制酶BamHⅠ。

(1)根據(jù)前面的分析可知,用限制酶SmaⅠ完全切割該DNA片段,其產(chǎn)物長度為537bp、790bp、661bp。

(2)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T-A堿基對替換,基因D就突變?yōu)榛騞,那么基因d上只有一個(gè)限制酶SmaⅠ切割位點(diǎn),被限制酶SmaⅠ切割的產(chǎn)物長度為534+796-3=1327kb、658+3=661bp,因此從隱性純合子(dd)分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,產(chǎn)物中共有2種不同DNA片段。為了提高試驗(yàn)成功率,需要通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因,以獲得大量的目的基因。

(3)結(jié)合題意,由圖1可知,為了切割出完整的目的基因,由于在目的基因兩側(cè)都有GGATCC序列,而該序列可能被限制酶BamHⅠ和MboⅠ的識別并切割;再分析質(zhì)粒上的GGATCC序列可知,若選用限制酶MboⅠ會將質(zhì)粒中兩個(gè)抗性基因(標(biāo)記基因A、B)都破壞掉,所以為了便于成功篩選導(dǎo)入目的基因的受體細(xì)胞,只能選用只破壞一種抗性基因的限制酶,即BamHⅠ。用限制酶BamHⅠ切割質(zhì)粒后,用限制酶BamHⅠ切割破壞了抗生素A抗性基因,但沒有破環(huán)抗生素B抗性基因,因此首先用含有抗生素B的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,能生存下來的是含有普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的大腸桿菌;再用影印法將培養(yǎng)的大腸桿菌接種在含有抗生素A的培養(yǎng)基培養(yǎng),能生存下來的是含有普通質(zhì)粒的大腸桿菌,通過對比分析即可得到含重組質(zhì)粒的大腸桿菌。

(4)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,不一定能用BamHⅠ,因?yàn)槟康幕蚝涂股谺抗性基因拼接處不一定出現(xiàn)GGATCC。

練習(xí)冊系列答案
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(3)該實(shí)驗(yàn)中設(shè)置4號試管的目的是____________;設(shè)置3號試管的目的是____________

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