Question

（10分）圓褐固氮菌是自生固氮菌，為經(jīng)濟(jì)有效地提高農(nóng)作物產(chǎn)量，人們一直在努力研究、尋找固氮基因。對基因的研究常常因研究樣品中DNA含量太低而難以進(jìn)行，PCR技術(shù)有效地解決了這個問題。如今對基因的深入研究使人類跨入了蛋白組研究時代，從復(fù)雜的細(xì)胞混合物中提取、分離高純度的蛋白質(zhì)是該研究要做的基本工作之一。

（1）某同學(xué)在做微生物實(shí)驗時，不小心把圓褐固氮菌樣品和酵母菌樣品混在一起，已知青霉素會影響固氮菌的生長繁殖，但不影響真菌的生長繁殖。請?zhí)羁胀瓿煞蛛x這兩種菌的主要實(shí)驗步驟：

①分別配置                的培養(yǎng)基和             的培養(yǎng)基，分別分成兩份，依次標(biāo)上A、a、B、b備用；

②分別向A、B培養(yǎng)基接種             ；

③把接種后的培養(yǎng)基放在恒溫箱中3d—4d；

④從A、B培養(yǎng)基上生長的       中挑取生長良好的菌株，分別接種到        中；

⑤                                  。

（2）用基因工程技術(shù)從經(jīng)過分離、提純的圓褐固氮菌中獲取固氮基因，然后進(jìn)行PCR擴(kuò)增。下列表1和表2分別表示用PCR擴(kuò)增固氮基因的反應(yīng)體系及反應(yīng)條件。

反應(yīng)條件
	溫度	時間
變  性	95℃	30s
復(fù)  性	55℃	30s
延  伸	72℃	1min
30個循環(huán)后	適宜	5-10min
保  溫	4℃	2h

 

PCR反應(yīng)體系	50ul
緩沖液	5ul
脫氧核苷酸	1ul
引物A	0.5ul
引物B	0.5ul
DNA聚合酶	0.5U
模板DNA	1-2ul
加去離子水補(bǔ)足至50 ul

①從上表中可得出，PCR技術(shù)與DNA復(fù)制相比較，主要區(qū)別之一是               。

此外，從反應(yīng)條件看，所使用的DNA聚合酶應(yīng)具有__________的特點(diǎn)。每次循環(huán)都需要2種引物的主要原因是_______________           ________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）①無氮（或不含氮和青霉素）     加青霉素（或加青霉素和氮）       

②混有兩種菌的樣品     ④菌落；    a、 b培養(yǎng)基  

⑤把接種后的培養(yǎng)基放在恒溫箱中3d—4d   

（2）①不需要ATP（或需要加入引物，或不需要解旋酶，或不需要DNA連接酶）；耐高溫；    DNA聚合酶只能從3′端延伸DNA鏈

【解析】⑴圓褐固氮菌是自生固氮菌能夠自主固氮，酵母菌不能自主固氮，可利用這一特點(diǎn)，分離圓褐固氮菌和酵母菌，又圓褐固氮菌是原核生物是細(xì)菌，酵母菌是真核生物，可利用青霉素能殺菌，對真核細(xì)胞生長無影響，來分離圓褐固氮菌和酵母菌。

⑵PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時，不需要ATP提供能量，由于DNA變性需要95度的高溫，所以DNA聚合酶要耐高溫，DNA聚合酶延伸DNA鏈時只能從3′端。