Question

【題目】資料一：PCR（聚合酶鏈式反應）三個基本反應步驟是：模板DNA在體外加熱至95℃時解旋成單鏈，溫度降至55℃左右，引物與模板單鏈按堿基互補配對的原則結合，再調至72℃左右時，DNA聚合酶沿5′→3′（磷酸到五碳糖）的方向延伸引物合成互補鏈。三個步驟完成一次稱一個循環。

資料二 ：圖1顯示了目的基因及其上的限制酶切點，A、B、C、D是四種單鏈DNA片段；圖2是質粒（顯示限制酶切點和標記基因），一般來說，為了使切割后的目的基因與運載體結合，往往使用兩種限制酶，同時還要破壞載體上的一個標記基因。

根據資料回答：

（1）若利用PCR技術增加目的基因的數量，所用的酶是__________。由圖1可知，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應選取_作為引物，該DNA分子在PCR儀中經過四次循環后，會產生DNA片段__________個。

（2）為了提高目的基因和質粒的重組成功率，同時有利于受體細胞的篩選，應該選擇的限制酶是______。如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ對質粒進行切割，假設同時只有任意兩個位點被切割且每次機會相等，則形成含有完整抗四環素基因的DNA片段有__________種。

（3）DNA連接酶中既能連接黏性末端又能連接平末端的是__________。將F1的基因導入植物細胞采用最多的方法是____________________。

（4）對基因組文庫的描述，不正確的是__________。

A.含有某種生物的全部基因

B.基因中含有啟動子和內含子

C.文庫的基因是通過受體菌承載的

D.文庫中的全部基因可以在物種間交流

Answer 1

【答案】 Taq酶或TaqDNA聚合酶或熱穩定的DNA聚合酶均可 B和C 16 PstⅠ和EcoRⅠ 1 T4DNA連接酶 農桿菌轉化法 D

【解析】試題分析：據圖分析，圖1為目的基因，其有5個限制酶切割位點，其中SmnⅠ會破壞目的基因；圖2質粒上含有3個限制酶切割位點，都會破壞一個標記基因，為了使得目的基因與質粒不會任意連接，應該選擇目的基因兩側不同的限制酶，且只能破壞質粒中非一個標記基因，因此應該選擇PstⅠ和EcoRⅠ。

（1）PCR技術擴增目的基因的過程需要耐高溫的DNA聚合酶；DNA復制時是從3’端向5’端進行的，因此DNA擴增過程所選的引物應為圖1中B、C；該DNA分子在PCR儀中經過四次循環后，會產生DNA片段16個。

（2）根據以上分析已知，為了提高目的基因和質粒的重組成功率，防止其任意連接，同時有利于受體細胞的篩選，應該選擇的限制酶是PstⅠ和EcoRⅠ；如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ對質粒進行切割，且同時只能切割其中的兩個位點，因此只有限制酶PstⅠ、EcoRⅠ切割時才能獲得完整的含有抗四環素基因的DNA片段。

（3）常用的DNA連接酶有E·coli-DNA連接酶和T4DNA連接酶，其中后者既能連接黏性末端又能連接平末端；將目的基因導入不同的受體細胞方法不同，導入植物細胞常用農桿菌轉化法。

（4）基因文庫包括基因組文庫和部分基因文庫，其中基因組文庫包含某種生物所有的基因，而部分基因文庫只包含某種生物的部分基因，如cDNA文庫，A正確；基因的結構包括非編碼區和編碼區，非編碼區含有啟動子、終止子等，編碼區包括外顯子和內含子，B正確；基因文庫是指將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導入到受體菌的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因，C正確；基因組文庫中部分基因通過基因工程技術，可以在物種間交流，D錯誤。