Question

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

（1）質粒分子內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分子該質粒時，需要消耗2個水分子，同時產生的粘性末端是2個．
（3）利用PCR技術擴增目的基因是獲取目的基因的重要方法．在PCR產物兩端通常需要設計一定的限制酶酶切位點，經酶切后可以與用同種酶切的載體連接．但實驗證明，大多數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產物的末端，A和T互補配對時，只形成2個氫鍵，結合力差，容易在末端產生單鏈，從而影響限制性內切酶的作用．
②根據實驗結果可知，實驗室中在BamH I識別序列前后最好各加2個CG堿基對．
（4）用上述質粒和目的基因構建基因表達載體，將重組質粒導入大腸桿菌細胞后，篩選出轉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基上培養，能生存下來的大腸桿菌是導入了重組質粒或質粒．
②將上一步培養出的菌落接種到含四環素的細菌培養基上培養，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，圖中質粒上含有限制性內切酶EcoR I、BamH I的酶切位點、氨芐青霉素抗性基因、四環素抗性基因、啟動子、終止子、復制原點．
其中兩個抗性基因一般用于篩選重組質粒，并且當限制酶切割質粒時，四環素抗性基因被破壞，即失活，因此在篩選時應選擇含有氨芐青霉素抗性基因而四環素抗性基因被破壞的重組質粒．

解答 解：（1）質粒是環狀DNA，DNA分子內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分子該質粒時，斷裂兩個磷酸二酯鍵，需要消耗2個水分子，同時產生2個粘性末端．
（3）①DNA分子中A和T之間以兩個氫鍵連接，結合力差，容易在末端產生單鏈，從而影響限制性內切酶的作用；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根據實驗表格數據可知，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基上培養，能生存下來的大腸桿菌是導入了重組質粒或質粒．
②將上一步培養出的菌落接種到含四環素的細菌培養基上培養，由于限制酶切割質粒時，四環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    導入了重組質粒或質粒
②四環素    不能

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