Question

【題目】下圖為基因工程中構建某重組質粒過程的示意圖。lacZ基因（含限制酶M和N的酶切位點）使細菌能利用培養基中的物質X-gal，從而使菌落顯現出藍色，若無該基因菌落則呈白色。甲～戊DNA片段只注明了黏性末端處的堿基種類，其它堿基未作注明。請回答下列問題：

（1）若酶M特異性識別的DNA堿基序列是，則酶N（識別序列的脫氧核苷酸數與酶M相同）特異性識別的DNA堿基序列是____，并使特定部位的兩個脫氧核苷酸之間的____鍵斷開。

（2）過程②是將所有片段混合在一起，用____酶拼接可得到多種重組DNA。如果只考慮2個片段的組合，那么甲、乙、丁三個片段中能夠形成環狀DNA的片段組合有____種。

（3）過程③通常用Ca2+處理，使受體細胞成為易于接受外來DNA的____態細胞。目的基因能夠在受體細菌中表達出相同的產物，原因是不同生物____。

（4）若限制酶M和N的酶切位點都位于原來質粒的lacZ基因中，則應在通用培養基中額外加入____，培養一段時間，挑選出____色的菌落進一步培養。

Answer 1

【答案】 磷酸二酯鍵 DNA連接 6 感受 共用一套密碼子 青霉素和X-gal 白

【解析】試題本題考查了基因工程的相關知識，意在考查學生的識圖、析圖能力以及運用所學知識解決相關的生物學問題的能力。切割DNA的工具是限制性核酸內切酶，又稱限制酶，限制酶是基因工程必需的工具酶，其特性是一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列；質粒經過酶M和酶N的切割形成甲、乙片段，根據甲、乙片段的黏性末端可知，兩種限制酶的識別序列分布是、，酶M特異性識別的DNA堿基序列是，則酶N特異性識別的DNA堿基序列是。

（1）由試題分析可知，酶N特異性識別的DNA堿基序列是。限制性核酸內切酶可以識別特定的脫氧核苷酸序列，并使特定部位的兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵打開。

（2）DNA連接酶可以將具有相同黏性末端的DNA片段連接起來，得到多種重組DNA。甲、乙、丁都有兩個黏性末端，且都相同，因此如果只考慮2個片段的組合，那么甲、乙、丁三個片段中任意兩個連接都能夠連接形成環狀DNA，因此其組合方式有6種。

（3）將目的基因導入微生物細胞方法用Ca2+處理細胞，使細胞變成感受態細胞，易于接受外來DNA分子。目的基因能夠在受體細菌中表達出相同的產物，原因是不同生物共用一套密碼子。

（4）因為lacZ基因（含限制酶M和N的酶切位點）使細菌能利用培養基中的物質X-gal，從而使菌落顯現出藍色，若無該基因菌落則呈白色，因此為了篩選含重組質粒的受體菌，應在通用培養基中額外加入青霉素和X-gal，培養一段時間，挑選出白色的菌落進一步培養。這表明青霉素抗性基因沒有被破壞，lacZ基因已經被破壞。這樣得到的就是含有重組質粒的受體菌。