Question

【題目】請(qǐng)回答基因工程方面的有關(guān)問題:

（1）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因,其原理與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制類似（如下圖所示）。圖中引物為單鏈DNA片段,它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)。

①理論上推測(cè),第四輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物A的DNA片段所占的比例為 。

②在第 輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段。

（2）設(shè)計(jì)引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。某同學(xué)設(shè)計(jì)的兩組引物（只標(biāo)注了部分堿基序列）都不合理（如圖）,請(qǐng)分別說(shuō)明理由。

①第1組: ；

②第2組: 。

（3） PCR反應(yīng)體系中含有熱穩(wěn)定DNA聚合酶,下面的表達(dá)式不能正確反映DNA聚合酶的功能,這是因?yàn)?/span> 。

（4）用限制酶EcoRV、MboⅠ單獨(dú)或聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒,得到的DNA片段長(zhǎng)度如下圖（1 kb即1000個(gè)堿基對(duì)）,請(qǐng)畫出質(zhì)粒上EcoRV、MboⅠ的切割位點(diǎn)。

Answer 1

【答案】（1）①15/16 ②三

（2）①引物Ⅰ和引物Ⅱ局部發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效

②引物Ⅰ'自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效

（3）DNA聚合酶只能將單個(gè)脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上

（4）見圖

【解析】

試題分析：（1）①由圖可知，由原來(lái)的每條母鏈為模板合成的兩個(gè)新DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子鏈為模板合成新DNA分子時(shí)，兩種引物都含有，故第四輪循環(huán)共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，其中含有引物A的分子是15個(gè)，占15/16。

②由圖示可知，第一、二輪循環(huán)合成的子鏈長(zhǎng)度均不同，根據(jù)半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，前兩輪循環(huán)產(chǎn)生的四個(gè)DNA分子的兩條鏈均不等長(zhǎng)，第三輪循環(huán)產(chǎn)生的DNA分子存在等長(zhǎng)的兩條核苷酸鏈，如上圖。

（2）在第1組引物中，引物Ⅰ的部分堿基序列是CAGGCT，引物Ⅱ的部分堿基序列是AGCCTG，若利用這兩個(gè)引物進(jìn)行DNA擴(kuò)增，會(huì)因其中的部分堿基發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而使引物失效。在第2組引物中，引物Ⅰ′的部分堿基序列是AACTG和CAGTT，該引物一旦發(fā)生自身折疊，也將會(huì)出現(xiàn)部分堿基發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而使引物失效。

（3）圖中直接將兩個(gè)脫氧核苷酸合成DNA單鏈，這不能反映DNA聚合酶的功能，因?yàn)镈NA聚合酶只能在DNA模板存在的條件下，將單個(gè)脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上。

（4）根據(jù)圖示，該質(zhì)粒為環(huán)形質(zhì)粒．用限制酶EcoRⅤ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)，只形成一個(gè)片段，說(shuō)明該質(zhì)粒上只有1個(gè)限制酶EcoRⅤ的識(shí)別位點(diǎn)。用限制酶MboⅠ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)，形成兩個(gè)片段，說(shuō)明該質(zhì)粒上有兩個(gè)限制酶MboⅠ的識(shí)別位點(diǎn)。用限制酶EcoRⅤ和MboⅠ聯(lián)合切割該質(zhì)粒時(shí)，形成三個(gè)片段，其中有一個(gè)片段的長(zhǎng)度與用MboⅠ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)產(chǎn)生的片段長(zhǎng)度相同（2．5kb），另外的兩個(gè)片段是5．5kb和6kb，這說(shuō)明限制酶EcoRⅤ的切割位點(diǎn)存在于用MboⅠ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)產(chǎn)生的另一片段（11．5kb）上。質(zhì)粒上EcoRV、MboI的切割位點(diǎn)如圖所示：