Question

【题目】下图为基因工程中构建某重组质粒过程的示意图。lacZ基因（含限制酶M和N的酶切位点）使细菌能利用培养基中的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因菌落则呈白色。甲～戊DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类，其它碱基未作注明。请回答下列问题：

（1）若酶M特异性识别的DNA碱基序列是，则酶N（识别序列的脱氧核苷酸数与酶M相同）特异性识别的DNA碱基序列是____，并使特定部位的两个脱氧核苷酸之间的____键断开。

（2）过程②是将所有片段混合在一起，用____酶拼接可得到多种重组DNA。如果只考虑2个片段的组合，那么甲、乙、丁三个片段中能够形成环状DNA的片段组合有____种。

（3）过程③通常用Ca2+处理，使受体细胞成为易于接受外来DNA的____态细胞。目的基因能够在受体细菌中表达出相同的产物，原因是不同生物____。

（4）若限制酶M和N的酶切位点都位于原来质粒的lacZ基因中，则应在通用培养基中额外加入____，培养一段时间，挑选出____色的菌落进一步培养。

Answer 1

【答案】 磷酸二酯键 DNA连接 6 感受 共用一套密码子 青霉素和X-gal 白

【解析】试题本题考查了基因工程的相关知识，意在考查学生的识图、析图能力以及运用所学知识解决相关的生物学问题的能力。切割DNA的工具是限制性核酸内切酶，又称限制酶，限制酶是基因工程必需的工具酶，其特性是一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列；质粒经过酶M和酶N的切割形成甲、乙片段，根据甲、乙片段的黏性末端可知，两种限制酶的识别序列分布是、，酶M特异性识别的DNA碱基序列是，则酶N特异性识别的DNA碱基序列是。

（1）由试题分析可知，酶N特异性识别的DNA碱基序列是。限制性核酸内切酶可以识别特定的脱氧核苷酸序列，并使特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键打开。

（2）DNA连接酶可以将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，得到多种重组DNA。甲、乙、丁都有两个黏性末端，且都相同，因此如果只考虑2个片段的组合，那么甲、乙、丁三个片段中任意两个连接都能够连接形成环状DNA，因此其组合方式有6种。

（3）将目的基因导入微生物细胞方法用Ca2+处理细胞，使细胞变成感受态细胞，易于接受外来DNA分子。目的基因能够在受体细菌中表达出相同的产物，原因是不同生物共用一套密码子。

（4）因为lacZ基因（含限制酶M和N的酶切位点）使细菌能利用培养基中的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因菌落则呈白色，因此为了筛选含重组质粒的受体菌，应在通用培养基中额外加入青霉素和X-gal，培养一段时间，挑选出白色的菌落进一步培养。这表明青霉素抗性基因没有被破坏，lacZ基因已经被破坏。这样得到的就是含有重组质粒的受体菌。