Question

【題目】如圖所示，pIJ702是一種常用質(zhì)粒，其中tsr為硫鏈絲菌素（一種抗生素）抗性基因，mel是黑色素合成基因，其表達(dá)能使白色的鏈霉菌菌落變成黑色菌落；而限制酶CLa I、Bgl II、Pst I、Sac I、Sph I在pIJ702上分別只有一處識別序列。

（1）質(zhì)粒DNA分子中的兩條鏈靠__________鍵維系成雙鏈結(jié)構(gòu)。

（2）以Sac I和Sph I切取的目的基因置換pIJ 702上0.4kb（1kb=1000對堿基）的Sac I／Sph I片段，構(gòu)成重組質(zhì)粒pZHZ8。上述兩種質(zhì)粒的限制酶酶切片段長度列在表1中。由此判斷目的基因內(nèi)部是否含有Bgl II切割位點__________，說明判斷依據(jù)__________。

（3）已知pIJ 702上含mel基因的Cla I／Pst I區(qū)域長度為2.5kb，若用Cla I和Pst I聯(lián)合酶切pZHZ8，則參照表1數(shù)據(jù)可斷定酶切產(chǎn)物中最小片段的長度為__________kb。

（4）不含質(zhì)粒的鏈霉菌在含硫鏈絲菌素固體培養(yǎng)基上的生長狀況如下表2所示。若要篩選接納了pIJ 702或pZHZ8的鏈霉菌細(xì)胞，所需的硫鏈絲菌素最小濃度應(yīng)為__________g／mL（填寫表格中給定濃度）；含有重組質(zhì)粒pZHZ8的菌落呈______色。

（5）上述目的基因來源于原核生物，其蛋白質(zhì)編碼序列（即編碼從起始密碼子到終止密碼子之間的序列）經(jīng)測定為1256對堿基，試判斷對這段序列的測定是否存在錯誤__________，并說明依據(jù)__________。

Answer 1

【答案】氫 含有 據(jù)表1和題意，pIJ 702上原有的一個Bgl II位點被目的基因置換后，pZHZ8仍被Bgl II切為線狀，故目的基因中必然含有一個Bgl II位點 0.3 5 白 錯誤 因為原核生物決定每個氨基酸的堿基序列為三聯(lián)密碼，所以基因的編碼堿基序列應(yīng)為3的整數(shù)倍

【解析】

分析題圖，圖示為pIJ702質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)示意圖，質(zhì)粒是雙鏈環(huán)狀DNA分子，可知該質(zhì)粒上有CLa I、Bgl II、Pst I、Sac I、Sph I各一個切割位點，tsr為硫鏈絲菌素抗性基因，mel是黑色素合成基因；表1表示兩種質(zhì)粒的限制酶酶切片段長度，pIJ702質(zhì)粒被Bgl II、CLa I、Pst I切割后形成的片段都為5.7Kb，而以Sac I和Sph I切取的目的基因置換后構(gòu)成的重組質(zhì)粒pZHZ8被Bgl II切割后為6.7Kb，被CLa I切割后為2.2Kb、4.5Kb，被Pst I切割后為1.6Kb、5.1Kb，說明pZHZ8上Bgl II、CLa I、Pst I的切割位點分別有1個、2個、2個，即目的基因上有Bgl II、CLa I、Pst I的切割位點各1個；表2表示不含質(zhì)粒的鏈霉菌在含硫鏈絲菌素固體培養(yǎng)基上的生長狀況，硫鏈絲菌素濃度低于5μg/mL時，鏈霉菌能夠生長；硫鏈絲菌素濃度大于等于5μg/mL時，鏈霉菌能夠不能生長；據(jù)此分析。

（1）質(zhì)粒是雙鏈環(huán)狀DNA分子，該DNA分子兩條鏈之間是通過氫鍵連接的。

（2）根據(jù)表1和題意，p1J702上原有的一個BglⅡ位點被目的基因置換后，pZHZ8仍可被BglⅡ切為線狀，說明目的基因中必然含有一個BglⅡ位點。

（3）據(jù)表格中數(shù)據(jù)可以判斷，重組質(zhì)拉pZHZ8中含有兩個ClaI和PstI的酶切位點，因為PIJ702上含mel基因的ClaI/PstI區(qū)域長度為2.5kb，而只用ClaI切割后片段為2.2kb和4.5kb，只用PstI切割后片段長度為1.6kb和5.1kb，因此兩種限制酶都用時，得到的最短片段為（2.5-2.2）=0.3kb。

（4）從不含質(zhì)粒的鏈霉菌在含硫鏈絲菌素固體培養(yǎng)基上的生長狀況表格可以看出，硫鏈絲菌素濃度低于5μg/mL時，鏈霉菌都能夠生長，若要篩選接納了pIJ 702或pZHZ8的鏈霉菌細(xì)胞，由于質(zhì)粒中都含有tsr即硫鏈絲菌素抗性基因，因此所需的硫鏈絲菌素最小濃度應(yīng)為5uμg/mL；mel是黑色素合成基因，其表達(dá)能使白色的鏈霉菌菌落變成黑色菌落，在重組質(zhì)粒pZHZ8中，由于mel基因被替換，鏈霉菌菌落不能變黑，而成為白色。

（5）原核生物的編碼區(qū)是連續(xù)的，由于決定每個氨基酸的堿基序列為三個相連的堿基，所以基因的編碼堿基序列應(yīng)為3的整數(shù)倍，而基因中蛋白質(zhì)編碼序列測得為1265對堿基，其轉(zhuǎn)錄成的mRNA從起始密碼到終止密碼有1265個堿基，不能被3整除，因此測序是錯誤的。