Question

【題目】如圖所示，pIJ702是一種常用質粒，其中tsr為硫鏈絲菌素（一種抗生素）抗性基因，mel是黑色素合成基因，其表達能使白色的鏈霉菌菌落變成黑色菌落；而限制酶CLa I、Bgl II、Pst I、Sac I、Sph I在pIJ702上分別只有一處識別序列。

（1）質粒DNA分子中的兩條鏈靠__________鍵維系成雙鏈結構。

（2）以Sac I和Sph I切取的目的基因置換pIJ 702上0.4kb（1kb=1000對堿基）的Sac I／Sph I片段，構成重組質粒pZHZ8。上述兩種質粒的限制酶酶切片段長度列在表1中。由此判斷目的基因內部是否含有Bgl II切割位點__________，說明判斷依據__________。

（3）已知pIJ 702上含mel基因的Cla I／Pst I區域長度為2.5kb，若用Cla I和Pst I聯合酶切pZHZ8，則參照表1數據可斷定酶切產物中最小片段的長度為__________kb。

（4）不含質粒的鏈霉菌在含硫鏈絲菌素固體培養基上的生長狀況如下表2所示。若要篩選接納了pIJ 702或pZHZ8的鏈霉菌細胞，所需的硫鏈絲菌素最小濃度應為__________g／mL（填寫表格中給定濃度）；含有重組質粒pZHZ8的菌落呈______色。

（5）上述目的基因來源于原核生物，其蛋白質編碼序列（即編碼從起始密碼子到終止密碼子之間的序列）經測定為1256對堿基，試判斷對這段序列的測定是否存在錯誤__________，并說明依據__________。

Answer 1

【答案】氫 含有 據表1和題意，pIJ 702上原有的一個Bgl II位點被目的基因置換后，pZHZ8仍被Bgl II切為線狀，故目的基因中必然含有一個Bgl II位點 0.3 5 白 錯誤 因為原核生物決定每個氨基酸的堿基序列為三聯密碼，所以基因的編碼堿基序列應為3的整數倍

【解析】

分析題圖，圖示為pIJ702質粒的結構示意圖，質粒是雙鏈環狀DNA分子，可知該質粒上有CLa I、Bgl II、Pst I、Sac I、Sph I各一個切割位點，tsr為硫鏈絲菌素抗性基因，mel是黑色素合成基因；表1表示兩種質粒的限制酶酶切片段長度，pIJ702質粒被Bgl II、CLa I、Pst I切割后形成的片段都為5.7Kb，而以Sac I和Sph I切取的目的基因置換后構成的重組質粒pZHZ8被Bgl II切割后為6.7Kb，被CLa I切割后為2.2Kb、4.5Kb，被Pst I切割后為1.6Kb、5.1Kb，說明pZHZ8上Bgl II、CLa I、Pst I的切割位點分別有1個、2個、2個，即目的基因上有Bgl II、CLa I、Pst I的切割位點各1個；表2表示不含質粒的鏈霉菌在含硫鏈絲菌素固體培養基上的生長狀況，硫鏈絲菌素濃度低于5μg/mL時，鏈霉菌能夠生長；硫鏈絲菌素濃度大于等于5μg/mL時，鏈霉菌能夠不能生長；據此分析。

（1）質粒是雙鏈環狀DNA分子，該DNA分子兩條鏈之間是通過氫鍵連接的。

（2）根據表1和題意，p1J702上原有的一個BglⅡ位點被目的基因置換后，pZHZ8仍可被BglⅡ切為線狀，說明目的基因中必然含有一個BglⅡ位點。

（3）據表格中數據可以判斷，重組質拉pZHZ8中含有兩個ClaI和PstI的酶切位點，因為PIJ702上含mel基因的ClaI/PstI區域長度為2.5kb，而只用ClaI切割后片段為2.2kb和4.5kb，只用PstI切割后片段長度為1.6kb和5.1kb，因此兩種限制酶都用時，得到的最短片段為（2.5-2.2）=0.3kb。

（4）從不含質粒的鏈霉菌在含硫鏈絲菌素固體培養基上的生長狀況表格可以看出，硫鏈絲菌素濃度低于5μg/mL時，鏈霉菌都能夠生長，若要篩選接納了pIJ 702或pZHZ8的鏈霉菌細胞，由于質粒中都含有tsr即硫鏈絲菌素抗性基因，因此所需的硫鏈絲菌素最小濃度應為5uμg/mL；mel是黑色素合成基因，其表達能使白色的鏈霉菌菌落變成黑色菌落，在重組質粒pZHZ8中，由于mel基因被替換，鏈霉菌菌落不能變黑，而成為白色。

（5）原核生物的編碼區是連續的，由于決定每個氨基酸的堿基序列為三個相連的堿基，所以基因的編碼堿基序列應為3的整數倍，而基因中蛋白質編碼序列測得為1265對堿基，其轉錄成的mRNA從起始密碼到終止密碼有1265個堿基，不能被3整除，因此測序是錯誤的。