解题思路:从图1可以看出,质粒上只含有一个SmaⅠ的切点,因此被改酶切割后,质粒变为线性双链DNA分子,因每条链上含有一个游离的磷酸基团,因此切割后含有两个游离的磷酸基团.由题目可知,SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C,
由图2可知,标记基因和外源DNA目的基因中均含有SmaⅠ酶切位点,都可以被SmaⅠ破坏,故不能使用该酶剪切含有目的基因的DNA,只使用EcoR I,则质粒和目的基因两端的粘性末端相同,用连接酶连接时,会产生质粒和目的基因自身连接物,而利用BamHⅠ和HindⅢ剪切时,质粒和目的基因两端的粘性末端不同,用DNA连接酶连接时,不会产生自身连接产物.质粒和目的基因连接后获得重组质粒,该过程需要连接酶作用,故混合后加入DNA连接酶.质粒上的抗性基因为标记基因,用于鉴别和筛选含有重组质粒的受体细胞.
(1)质粒切割前是双链环状DNA分子,所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键,故不含游离的磷酸基团.从图1可以看出,质粒上只含有一个SmaⅠ的切点,因此被改酶切割后,质粒变为线性双链DNA分子,因每条链上含有一个游离的磷酸基团,因此切割后含有两个游离的磷酸基团.
(2)DNA分子的一条多核苷酸链中,两个脱氧核苷酸之间以磷酸基团和五碳糖相连.由题目可知,SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C.
(3)用SmaⅠ酶切割外源DNA和质粒来重组质粒,其结果是目的基因与抗性基因被破坏.
(4)将游离末端重新结合形成DNA使用的是连接酶,获得的环状DNA可能有:原质粒切割的粘性末端重新连接;目的基因的粘性末端连接而成环状;目的基因与切割质粒形成重组质粒.
(5)如果使用BamHⅠ和HinRⅢ两种限制酶同时处理外源DNA和质粒,比用EcoRⅠ酶切割的优点是:避免切割的外源DNA、质粒的粘性末端自身环化.
(6)导入重组质粒的大肠杆菌能在含有抗生素B的培养基上生存,因此为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加抗生素的培养基培养.
故答案:
(1)两
(2)磷酸基团 五碳糖 GC
(3)目的基因与抗性基因被破坏
(4)连接酶 原质粒切割的粘性末端重新连接;目的基因的粘性末端连接而成环状;目的基因与切割质粒形成重组质粒
(5)避免切割的外源DNA、质粒的粘性末端自身环化
(6)抗生素
点评:
本题考点: 基因工程的原理及技术.
考点点评: 本题结合基因结构图和运载体结构图,考查基因工程的技术和原理,要求考生认真分析图1和图2,根据图1中信息计算限制酶SmaⅠ切割产生的片段的种类及长度;根据图1和图2中限制酶的给切割位点,明确构建基因表达载体只能用限制酶BamHⅠ,再运用所学的知识答题即可.