Question

18．如圖甲為三種質(zhì)粒和一個(gè)含目的基因的片段的示意圖．圖中Ap為氨芐青霉素抗性基因，Tc為四環(huán)素抗性基因，lacZ為藍(lán)色顯色基因，EcoRⅠ（0.7Kb）、PvuⅠ（0.8Kb）等為限制酶及其切割的位點(diǎn)與復(fù)制原點(diǎn)的距離，1Kb=1000個(gè)堿基對(duì)長(zhǎng)度．請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）質(zhì)粒A、C不能作為目的基因運(yùn)載體的理由分別是缺少標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)被限制酶切割．
（2）如果是兩兩重組，可能有3種長(zhǎng)度的重組結(jié)果．
（3）基因工程中檢測(cè)篩選含有目的基因的重組質(zhì)粒是一個(gè)重要的步驟．現(xiàn)運(yùn)用EcoRⅠ酶切質(zhì)粒，完全酶切后進(jìn)行電泳觀察，若出現(xiàn)長(zhǎng)度為1.1kb和5.6kb，或者3.1kb
和3.6kb的片段，則可以判斷該質(zhì)粒已與目的基因重組成功（重組質(zhì)粒上目的基因的插入位點(diǎn)與EcoRⅠ的識(shí)別位點(diǎn)之間的堿基對(duì)忽略不計(jì)）．
（4）將篩選含有目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌的載體可以是AC（多選）．
A．質(zhì)粒         B．動(dòng)物病毒        C．噬菌體       D．植物病毒
（5）為了篩選出成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，首先將大腸桿菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖乙的1的菌落．再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖乙的2的結(jié)果（空圈表示與圖1對(duì)照無菌落的位置），挑選目的菌的位置為圖1培養(yǎng)基中對(duì)應(yīng)圖2中消失的菌落．
（6）PvuⅠ能識(shí)別的序列和切點(diǎn)是-G^↓GATCC-請(qǐng)畫出質(zhì)粒被切割形成黏性末端的過程圖．

Answer 1

分析 1、基因表達(dá)載體由啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因和目的基因組成．
2、基因工程至少需要三種工具：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶、運(yùn)載體．
3、限制酶：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂．DNA連接酶：連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵．基因工程中常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒．
分析題圖：如圖所示為三種質(zhì)粒和一個(gè)含目的基因的DNA片段示意圖．圖中Ap為氨芐青霉素抗性基因，Tc為四環(huán)素抗性基因，lacZ為藍(lán)色顯色基因．EcoRⅠ（0.7Kb）、PvuⅠ（0.8Kb）等為限制酶及其切割的位點(diǎn)與復(fù)制原點(diǎn)的距離．

解答 解：（1）由圖可知，質(zhì)粒A中缺少標(biāo)記基因，質(zhì)粒C中的復(fù)制原點(diǎn)被酶切割，所以A、C不能作為運(yùn)載體．
（2）用DNA連接酶連接時(shí)，可能出現(xiàn)質(zhì)粒環(huán)化、目的基因環(huán)化、形成重組質(zhì)粒，有3處長(zhǎng)度的結(jié)果．
（3）根據(jù)題意，質(zhì)粒長(zhǎng)度為2.7kb，目的基因長(zhǎng)度為4.0kb，所以重組質(zhì)粒長(zhǎng)度為6.7kb，出現(xiàn)長(zhǎng)度為1.1kb，則另一個(gè)長(zhǎng)度為5.6kb，若目的基因重組時(shí)倒置，可形成3.1kb和3.6kb的片段．
（4）基因工程中常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒，故導(dǎo)入大腸桿菌的載體可以是質(zhì)粒和噬菌體．
（5）為了篩選出成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，首先將大腸桿菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖乙的1的菌落說明質(zhì)粒已經(jīng)導(dǎo)入．再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖乙的2的結(jié)果，無菌落的位置表示不抗氨芐青霉素，說明為重組質(zhì)粒，故挑選目的菌的位置為圖1培養(yǎng)基中對(duì)應(yīng)圖2中消失的菌落．
（6）限制性內(nèi)切酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-G↓GATCC-，則其切割后的產(chǎn)物粘性末端為：
．
故答案為：
（1）缺少標(biāo)記基因    復(fù)制原點(diǎn)被限制酶切割           
（2）3
（3）EcoRⅠ5.6       3.1       3.6           
（4）A C
（5）氨芐青霉素；圖1培養(yǎng)基中對(duì)應(yīng)圖2中消失的菌落
（6）

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程，意在考查考生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問題．