Question

2．如圖為某種質(zhì)粒簡圖，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切酶EcoR I、BamH I的酶切位點，amp^R為氨芐青霉素抗性基因，tet^R為四環(huán)素抗性基因，P為啟動子，T為終止子，ori為復(fù)制原點．已知目的基因的兩端分別有包括EcoR I、BamH I在內(nèi)的多種酶的酶切位點．據(jù)圖回答：

（1）質(zhì)粒分子內(nèi)的兩條脫氧核苷酸鏈之間通過氫鍵連接．
（2）已知BamHI的識別序列為G↓GATCC，當BamHI切割1分子該質(zhì)粒時，需要消耗2個水分子，同時產(chǎn)生的粘性末端是2個．
（3）利用PCR技術(shù)擴增目的基因是獲取目的基因的重要方法．在PCR產(chǎn)物兩端通常需要設(shè)計一定的限制酶酶切位點，經(jīng)酶切后可以與用同種酶切的載體連接．但實驗證明，大多數(shù)限制酶對裸露的酶切位點不能切斷，必須在酶切位點旁邊加上一個至幾個保護堿基，才能使特定的限制酶對其識別位點進行有效切斷．下面是科研人員對BamH I進行研究得出的結(jié)果．試回答：

核苷酸序列	切割率%
	處理2 小時	處理20 小時
CGGATCCG	10	25
CGGGATCCCG	＞90	＞90
CGCGGATCCGCG	＞90	＞90

1一般地，研究中通常在酶切位點前后加G或C堿基而不是A或T，這是因為保護堿基在PCR產(chǎn)物的末端，A和T互補配對時，只形成2個氫鍵，結(jié)合力差，容易在末端產(chǎn)生單鏈，從而影響限制性內(nèi)切酶的作用．
②根據(jù)實驗結(jié)果可知，實驗室中在BamH I識別序列前后最好各加2個CG堿基對．
（4）用上述質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建基因表達載體，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細胞后，篩選出轉(zhuǎn)化的工程菌的步驟如下：
①先將大腸桿菌接種到含氨芐青霉素的細菌培養(yǎng)基上培養(yǎng)，能生存下來的大腸桿菌是導(dǎo)入了重組質(zhì)�；蛸|(zhì)粒．
②將上一步培養(yǎng)出的菌落接種到含四環(huán)素的細菌培養(yǎng)基上培養(yǎng)，不能（能或不能）生存的菌落就是需要的工程菌．

Answer 1

分析 分析圖解可知，圖中質(zhì)粒上含有限制性內(nèi)切酶EcoR I、BamH I的酶切位點、氨芐青霉素抗性基因、四環(huán)素抗性基因、啟動子、終止子、復(fù)制原點．
其中兩個抗性基因一般用于篩選重組質(zhì)粒，并且當限制酶切割質(zhì)粒時，四環(huán)素抗性基因被破壞，即失活，因此在篩選時應(yīng)選擇含有氨芐青霉素抗性基因而四環(huán)素抗性基因被破壞的重組質(zhì)粒．

解答 解：（1）質(zhì)粒是環(huán)狀DNA，DNA分子內(nèi)的兩條脫氧核苷酸鏈之間通過氫鍵連接．
（2）已知BamHI的識別序列為G↓GATCC，當BamHI切割1分子該質(zhì)粒時，斷裂兩個磷酸二酯鍵，需要消耗2個水分子，同時產(chǎn)生2個粘性末端．
（3）①DNA分子中A和T之間以兩個氫鍵連接，結(jié)合力差，容易在末端產(chǎn)生單鏈，從而影響限制性內(nèi)切酶的作用；而G和C之間以三個氫鍵連接，因此一般研究中通常在酶切位點前后加G或C堿基而不是A或T．
②根據(jù)實驗表格數(shù)據(jù)可知，實驗室中在BamH I識別序列前后各加2個CG堿基對時，切割率就達到了90%以上．
（4）①先將大腸桿菌接種到含氨芐青霉素的細菌培養(yǎng)基上培養(yǎng)，能生存下來的大腸桿菌是導(dǎo)入了重組質(zhì)�；蛸|(zhì)粒．
②將上一步培養(yǎng)出的菌落接種到含四環(huán)素的細菌培養(yǎng)基上培養(yǎng)，由于限制酶切割質(zhì)粒時，四環(huán)素抗性基因被破壞失活，因此不能生存的菌落就是需要的工程菌．
故答案為：
（1）氫鍵
（2）2    2個
（3）①2
②2
（4）①氨芐青霉素    導(dǎo)入了重組質(zhì)粒或質(zhì)粒
②四環(huán)素    不能

點評 本題考查了基因工程的應(yīng)用等相關(guān)知識．考查了學(xué)生對相關(guān)知識的理解和掌握情況，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力，思維能力，分析和解決問題的能力，具有一定的難度．