Question

下图四种质粒含有E₁和E₂两种限制酶的识别位点，Ap^r表示抗青霉素的抗性基因，Tc^r表示抗四环素的抗性基因。

（1）基因工程中使用的限制酶，其特点是_________。

（2）将两端用E₁切开的Tc^r基因与用E1切开的质粒X-1混合连接，连接后获得的质粒类型有     。（多选）

①X-1   ②X-2  ③X-3   ④X-4

（3）若将上图所示X—1、X—2、X—3、X—4四种质粒导入大肠杆菌，然后分别涂布在含有青霉素或四环素的两种培养基上。在这两种培养基上均不能生长的大肠杆菌细胞类型有             。

（4）如果X-1用E₁酶切，产生850对碱基和3550对碱基两种片段：那么质粒X-2（Tc^r基因的长度为1200对碱基）用E₂酶切后的片段长度为             对碱基。

Answer

（1）特异性地识别和切割DNA

（2）①②③

（3）无质粒细胞和含X-3的细胞

（4）4750

【解析】

试题分析：（1）基因工程中使用的限制酶，其特点是特异性地识别和切割DNA。

（2）用限制酶E1切开质粒X-1后，质粒X-1暴露出两个粘性末端，APr被切下．两端用E1切开的Tcr基因含有与上述切割后的质粒X-1，Apr含有相同的粘性末端，混合后可形成X-1、X-2和X-3。

（3）含质粒X-1的细胞可在含青霉素培养基上生长，含质粒X-2的细胞可在含四环素培养基上生长；含质粒X-3的细胞不含抗性基因，不能在两种培养基上生长；不含有质粒的细胞也不能在两种培养基上生长。

（4）X-2的长度为1200+3550=4750，用E2酶切后质粒由环状变为链状。

考点：基因工程的原理及技术

【名师点睛】基因工程中3种工具的区别：

（1）“分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）

①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

②功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

③结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。

（2）“分子缝合针”--DNA连接酶

①两种DNA连接酶（E•coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：

a、相同点：都缝合磷酸二酯键。

b、区别：E•coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。

②与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键．DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。

（3）“分子运输车”--载体

①载体具备的条件：能在受体细胞中复制并稳定保存；具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入；具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

②最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

③其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒。