Question

【題目】如圖所示為A、B、C三種質粒和一個含目的基因D的DNA片段示意圖。圖中Ap為氨芐青霉素抗性基因，Tc為四環素抗性基因，lacZ為藍色顯色基因。圖中EcoR Ⅰ、Pvu Ⅰ為兩種限制酶，質粒上限制酶括號內的數字表示限制酶切割位點與復制原點的距離。回答下列問題。

　

(1) 圖中三種質粒中不能作為目的基因運載體的是________，理由是________、________。

(2) 在基因工程的操作過程中，需要檢查目的基因是否重組到質粒中，應使用________酶切重組質粒，完全酶切后，進行電泳檢測。若電泳圖譜中出現長度為1.1kb和5.6 kb，或者________kb和________kb的片段，則可判斷該重組質粒已與目的基因重組成功。

(3) 為研究目的基因D的功能，研究人員用下圖所示的引物組合分別擴增D基因的D1片段、D3片段(DNA復制子鏈的延伸方向5′→3′)。

注：引物Ⅱ、Ⅲ上的x，y片段分別與N基因兩端互補配對

用引物Ⅰ、Ⅱ組合擴增后，得到的絕大部分DNA片段是下圖中的________。

ab cd

②將大量N基因片段與擴增得到的D1片段、D3片段置于PCR反應體系中進行擴增，得到的絕大多數擴增產物是________(填“D1－N”或“D1－D3一N”或“D3－N”或“D1－N—D3”)。

Answer 1

【答案】 質粒A、質粒C (質粒A)缺少標記基因 (質粒C) 復制原點會被限制酶切割 EcoRⅠ 3.1 3.6 d D1－N－D3

【解析】試題分析：分析題圖：如圖所示為三種質粒和一個含目的基因的DNA片段示意圖，圖中Ap為氨芐青霉素抗性基因，Tc為四環素抗性基因，lacZ為藍色顯色基因；EcoRⅠ（0.7Kb）、PvuⅠ（0.8Kb）等為限制酶及其切割的位點與復制原點的距離。

（1）圖中質粒A缺少標記基因；質粒C在用和目的基因相同的限制酶切割時，復制原點會被限制酶切割，會影響重組質粒的自主復制．因此，能作為目的基因運載體最理想的質粒是B。（2）分析圖解可知，在目的基因上存在EcoRⅠ酶的切割位點，因此在基因工程的操作過程中，需要檢查目的基因是否重組到質粒中，應使用該酶切重組質粒．目的基因和質粒B形成的重組質粒長度為2.7-0.1+（4.0-1.0）=5.6kb（質粒且切割后形成的大的片段+切割目的基因時形成的大片段）、0.1+1.0=1.1kb（質粒且切割后形成的小的片段+切割目的基因時形成的小片段）或2.7-0.1+1.0=3.6（質粒且切割后形成的大的片段+切割目的基因時形成的小片段）、0.1+3.0=3.6（質粒且切割后形成的小的片段+切割目的基因時形成的大片段）。

（3）①根據題圖分析，用引物Ⅰ、Ⅱ組合擴增擴增的是D1片段，以引物Ⅱ所在的單鏈為模板在引物Ⅰ的作用下合成DNA時，引物Ⅱ上的X片段也被作為模板合成子鏈，因此得到的絕大部分DNA片段是圖3中的d。

②由于引物Ⅱ、Ⅲ上的x、y片段都能與N基因兩條鏈上的堿基進行互補配對，因此將大量N基因片段與擴增得到的D1片段、D3片段置于PCR反應體系中進行擴增，得到的絕大多數擴增產物是D1-N-D3，A2基因被敲除。