回答下列有关基因工程的问题.如图四种质粒含有E1和E2两种限制酶的识别,Apr表示抗青霉素的抗性基因,Tcr表示抗四环素

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  • 解题思路:据图分析,每种限制酶能特异性识别专一DNA序列,并在切割位点将其准确切割.用E1切开的Tcr基因与用E1切开的质粒X-1混合连接,三个片段之间的连接是随机的,连接后形成的质粒类型包括题中的A、B、C三项.

    X-1即质粒中含有Apr基因,能在含有青霉素的培养基上生长,X-2中含有Tcr基因,能在含有四环素的培养基上生长,X-4中含有Apr基因和Tcr基因,能在含有青霉素或者四环素的培养基中生长,而X-3中没有这两种抗性基因,故没有导入质粒的大肠杆菌细胞和导入X-3的大肠杆菌细胞在这两种培养基上均不能生长.

    由图可知,X-2为X-1剪切Apr基因后再连接Tcr基因形成的,故其长度为3350+1200=4750对碱基.

    (1)因目的基因和质粒都是用E1切开且质粒上有两个E1酶切位点,故Apr基因和Tcr基因的黏性末端相同,既可能出现Apr基因和X-1连接的产物(X-1),也可能出现Tcr基因和X-1连接的产物(X-2),还可能出现X-1两端连接形成的产物(X-3).

    (2)X-1含有Apr基因,该基因表达后对青霉素有抗性,X-2含有Tcr基因,该基因表达后对四环素有抗性,X-3不含抗性基因,X-4同时含有Apr和Tcr基因,Apr和Tcr基因表达后,对青霉素、四环素都有抗性.故而在含有青霉素或四环素的两种培养基上不能生长的大肠杆菌中不含X-1、X-2、X-4,即无质粒细胞和含X-3的细胞.

    (3)用E1酶切X-1,产生850对碱基的Apr基因大部分碱基片段和3550对碱基含有E2酶切位点的片段.与Tcr基因形成含有4750个碱基对的X-2质粒.用E2酶切割质粒,由环状变为链状,碱基对数不变.

    (4)含X-4的细胞数与含X-1的细胞数的比值与形成这两种质粒的数量有关.这两种质粒的形成是通过末端随机结合形成碱基对,再由DNA连接酶连接缺口,而DNA连接酶对该DNA片段无选择作用,故增加DNA连接酶的用量,不改变题中的比值.

    故答案为:

    (1)ABC

    (2)无质粒细胞含X-3的细胞

    (3)4750

    (4)不能DNA连接酶对DNA片段没有选择性或者DNA末端相同

    点评:

    本题考点: 基因工程的原理及技术.

    考点点评: 本题考查基因工程的相关知识,意在考查学生的识图和理解能力,比较抽象,需要耐心分析.