Question

如圖表示某種綠色熒光蛋白基因表達載體的構建過程．綠色熒光蛋白基因有720個堿基對（bp），質(zhì)粒有5369個堿基對（bp），其上酶切位點和標記基因如圖．請回答：

（1）限制酶BamHI的識別序列和切割位點是G↓GATTC，則該酶切割DNA后形成的黏性末端是

 

．過程③所需的工具酶是

 

．
（2）②過程可以通過PCR技術進行，為了準確獲取目的基因，設計引物對是關鍵．設計引物對的依據(jù)

 

．
（3）基因工程中常用限制酶酶切后再電泳的方法進行重組質(zhì)粒的鑒定和篩選，電泳時DNA片段的遷移速率與片段大小呈負相關．

①圖中質(zhì)粒經(jīng)BamHⅠ、HindⅢ雙酶切后進行電泳，出現(xiàn)了一條長度為5300bp的DNA條帶（如圖1），而重組質(zhì)粒經(jīng)BamHⅠ、HindⅢ雙酶切，電泳后形成了兩條長度分別為

 

和

 

的腿片段條帶．
②圖中質(zhì)粒經(jīng)BamHI單酶切后電泳圖譜如圖2．請在答題紙相應圖中畫出重組質(zhì)粒用BamHI單酶切并電泳后條帶所在的大致位置．

 

（4）該基因工程中的受體細胞無任何抗生素抗性，某同學用只含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選導入重組質(zhì)粒的受體細胞．他能否成功？為什么？

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術

專題：

分析：分析圖解：在質(zhì)粒上存在一個復制原點，兩個抗性基因和三個酶切位點，但是限制酶BamHI的切割位點存在于四環(huán)素抗性基因中．因此在利用BamHI和HindⅢ雙酶切割時，原質(zhì)粒上將缺少部分片段；而目的基因也用這兩種酶進行切割，能夠保證目的基因和質(zhì)粒之間定向連接．因此圖中③表示利用DNA連接酶形成重組質(zhì)粒．
PCR技術中，在低溫復性的過程中，引物將結合到DNA的兩條鏈上，并且遵循堿基的互補配對原則．
電泳技術中，電泳時DNA片段的遷移速率與片段大小呈負相關，因此堿基對多的在上，少的在下．

解答： 解：（1）限制酶BamHI的識別序列和切割位點是G↓GATTC，則該酶切割DNA后形成的黏性末端是GATTC--．過程③表示切割后的目的基因和質(zhì)粒發(fā)生重組，該過程需要DNA連接酶．
（2）目的基因的擴增可以通過PCR技術進行，為了準確獲取目的基因，設計引物對是關鍵，設計引物對的依據(jù)綠色熒光蛋白基因兩端的部分DNA序列．
（3）①根據(jù)題意可知，綠色熒光蛋白基因有720個堿基對（bp），質(zhì)粒有5369個堿基對（bp）．圖中質(zhì)粒經(jīng)BamHⅠ、HindⅢ雙酶切后進行電泳，出現(xiàn)了一條長度為5300bp的DNA條帶（如圖1），說明5300bp的DNA條帶是原質(zhì)粒中切去部分片段的質(zhì)粒；而目的基因也用這兩種酶進行切割，因此形成的重組質(zhì)粒上仍然存在這兩種酶的識別位點．則重組質(zhì)粒經(jīng)BamHⅠ、HindⅢ雙酶切，電泳后形成了兩條長度分別為5300bp（質(zhì)粒）和720bp（目的基因）的片段條帶．
②質(zhì)粒有5369個堿基對，質(zhì)粒經(jīng)BamHI單酶切后堿基長度不變．而重組質(zhì)粒的長度=5300+720=6020kb，用BamHI單酶切割長度也不變．由于電泳時DNA片段的遷移速率與片段大小呈負相關，因此電泳后重組質(zhì)粒在圖2中質(zhì)粒之上．
（4）由于該基因工程中的受體細胞無任何抗生素抗性，而導入質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒的受體細胞都具有氨芐青霉素抗性，都能正常生長，因此用只含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選導入重組質(zhì)粒的受體細胞不能成功．
故答案為：
（1）GATTC--DNA連接酶  
（2）綠色熒光蛋白基因兩端的部分DNA序列
（3）①5300bp    720bp  
 ②如右圖

（4）不能成功，導入質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒的受體細胞都具有氨芐青霉素抗性，都能正常生長

點評：本題考查了基因工程的相關知識，意在考查考生的分析能力和理解應用能力，難度適中．考生要明確基因工程的工具酶的作用以及PCR技術中引物的特點；能夠從題干獲取有效解題信息；在目的基因篩選時不能僅僅根據(jù)標記基因鑒定．