Question

图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ 4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C^↓CGG、G^↓GATCC、^↓GATC、CCC^↓GGG。请回答下列问题:

(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由        连接。

(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段,产生的末端是    末端,其产物长度为         。

(3)若图1中虚线方框内的碱基对被TA碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,产物中共有    种不同长度的DNA片段。

(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是    。在导入重组质粒后,为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加的培养基进行培养。经检测,部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达,其最可能的原因是                                                                                       。

Answer

(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖 (2)平 537 bp、790 bp、661 bp (3)4 (4)BamHⅠ 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同,部分目的基因D与质粒反向连接

【解析】(1)DNA单链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接。(2)SmaⅠ识别的序列为GGGCCC,切割后会产生平末端;图1所示的DNA分子中含有两个SmaⅠ的识别位点,第一个识别位点在左端534 bp序列向右三个碱基对的位置;第二个识别位点在右端658 bp序列向左三个碱基对的位置,从这两个位点切割后产生的DNA片段长度分别为534+3,796-3-3,658+3,即得到的DNA片段长度分别为537 bp、790 bp和661 bp。(3)在杂合子体内含有基因D和基因d,基因D的序列中含有两个识别位点,经过SmaⅠ完全切割会产生537 bp、790 bp和661 bp三种不同长度的片段;基因d的序列中含有一个识别位点,经过切割后会产生1 327 bp和661 bp两种长度的片段;综上,杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不同长度的DNA片段。(4)能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC的BamHⅠ和识别序列为GATC的MboⅠ,若使用MboⅠ会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因,所以要用BamHⅠ来切割目的基因和质粒,切割后保留了完整的抗生素B抗性基因,便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的,目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补,可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况,导致基因D不能正确表达。