【题目】图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspI、BamHI、MboI、SmaI 4种限制性核酸内切它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。

（1）若用限制酶SmaI完全切割图1中DNA片段，其产物长度分别为___________________。若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从隐形纯合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，产物中共有___________种不同长度的DNA片段。

（2）为了提高试验成功率，需要通过_________技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝。该方法也是检测________多样性的最简单方法。

（3）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是____________。

（4）为了筛选出成功导入含目的基因D的重组质粒的大肠杆菌，首先将大肠杆菌在含___________的培养基上培养，得到如图3的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含__________的培养基上培养，得到如图4的结果（空圈表示与图3对照无菌落的位置）。请在图3中圈出一个含目的基因的重组质粒的大肠杆菌的菌落。_________

（5）在选出的大肠杆菌内基因D能成功表达的原因是__________________。其表达产物是一条多肽链，如考虑终止密码，则其至少含有的氧原子数为___________。

【答案】537、790、661 2 PCR 遗传 BamH1 抗生素B 抗生素A 生物共用一套遗传密码子 340

【解析】

（1）根据图1中的酶切位点，可判断用限制酶SmaⅠ完全切割该DNA片段，其产物长度为537bp、790bp、661bp。若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，基因D就突变为基因d，那么基因d上只有一个限制酶SmaⅠ切割位点，被限制酶SmaⅠ切割的产物长度为534+796-3=1327kb、658+3=661bp。因此从隐性纯合子（dd）分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有2种不同DNA片段。
（2）为了提高试验成功率，需要通过PCR技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝．该方法也是检测遗传多样性的最简单方法。
（3）由图1可知，目的基因两侧是GGATCC序列，该序列是限制酶BamHⅠ的识别序列，因此要将质粒和目的基因D连接形成重组质粒，应选用限制酶BamHⅠ切割。
（4）用限制酶BamHⅠ切割质粒后，用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破环抗生素B抗性基因，因此首先用含有抗生素B的培养基培养大肠杆菌，能生存下来的是含有普通质粒和重组质粒的大肠杆菌；再用含有抗生素A的培养基培养，能生存下来的是含有普通质粒的大肠杆菌。最后能在培养皿1上生存，但不能在培养皿2上生存的大肠杆菌菌落进行培养，即可得到含重组质粒的大肠杆菌。图4中空心圈在图3中对应的位置是含目的基因的重组质粒的大肠杆菌的菌落，一个含目的基因的重组质粒的大肠杆菌的菌落如图所示：。
（5）不同生物共用一套遗传密码子，所以基因D能再大肠杆菌内成功表达。基因D含有1020对碱基，最多能翻译形成含有1020÷3-1（终止密码子）=339个氨基酸的多肽链。多肽链含有O原子数=肽键数+2肽链数+R基中的O原子数，所以该多肽至少含有O原子数为338+2×1=340个。

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