Question

【題目】嗜熱菌可以生活在98 ℃的高溫環(huán)境中，研究發(fā)現(xiàn)其耐熱性與基因H的表達(dá)產(chǎn)物有關(guān)。下圖表示某研究小組利用大腸桿菌對H基因?qū)嵭械膹?fù)制和表達(dá)過程，其中NdeⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ、SalⅠ四種限制酶的識別序列和酶切位點(diǎn)分別為CA↓TATG、G↓AATTC、A↓AGCTT、G↓TCGAC。請分析回答：

(1)圖中的質(zhì)粒1上的結(jié)構(gòu)A是__________，其主要作用是__________。一個完整的基因表達(dá)載體組成，除了質(zhì)粒1中所示結(jié)構(gòu)以外，還應(yīng)該含有________________________________。

(2)用圖中質(zhì)粒1和H基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應(yīng)選用______________兩種限制酶進(jìn)行切割，影響限制酶處理效果的因素可能有________(多選)。

①反應(yīng)溫度　②緩沖液pH　③限制酶的濃度　④DNA樣品的純度

(3)實驗中發(fā)現(xiàn)，重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌后H基因的表達(dá)效率很低，但若同時含有質(zhì)粒2(輔助性質(zhì)粒)，H基因可以高效表達(dá)。為了篩選出轉(zhuǎn)入了兩種質(zhì)粒的受體菌，應(yīng)在用于篩選的固體平板培養(yǎng)基中添加__________。

(4) PCR主要包括________________步驟，然后重復(fù)循環(huán)多次。其中引物的設(shè)計非常關(guān)鍵，根據(jù)題意分析，擴(kuò)增H基因時可選擇下表中的一對引物有__________。

A.引物Ⅰ：…GGGAATTC…； 引物Ⅱ：…CTCATATG…	B.引物Ⅰ：…GAATTCCC…； 引物Ⅱ：…CATATGAG…
C.引物Ⅰ：…GGAAGCTT…； 引物Ⅱ：…AAGCTTCC…	D.引物Ⅰ：…CTCATATG…； 引物Ⅱ：…AAGCTTAAGCTT…

Answer 1

【答案】啟動子 提供RNA聚合酶特異性識別結(jié)合位點(diǎn)，調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄 目的基因、終止子(和復(fù)制原點(diǎn)) NdeⅠ、EcoRⅠ　 ①②③④ 抗生素A和抗生素B　 變性、復(fù)性、延伸 AB

【解析】

本題結(jié)合基因結(jié)構(gòu)圖和運(yùn)載體結(jié)構(gòu)圖，考查基因工程的技術(shù)和原理，重點(diǎn)是限制酶和DNA連接酶，要求學(xué)生認(rèn)真分析題圖，能根據(jù)圖中信息選擇合適的限制酶，準(zhǔn)確判斷使用DNA連接酶連接的結(jié)果，再運(yùn)用所學(xué)的知識答題。

（1）據(jù)題圖分析，由質(zhì)粒1的結(jié)構(gòu)以及質(zhì)粒1和重組質(zhì)粒上都具有A可推知，A是啟動子，其作用是提供RNA聚合酶特異性識別結(jié)合位點(diǎn)，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄。一個完整的基因表達(dá)載體組成包括啟動子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因，而質(zhì)粒1中已經(jīng)含有啟動子和標(biāo)記基因（抗生素A抗性基因），還應(yīng)該含有目的基因、終止子。

（2）結(jié)合四種限制酶的識別序列和酶切位點(diǎn)，確定用圖中質(zhì)粒1和H基因構(gòu)建重組質(zhì)粒時，應(yīng)選用NdeⅠ、EcoRⅠ兩種限制酶進(jìn)行切割；影響酶的因素都會影響限制酶的處理效果，所以影響限制酶處理效果的因素可能有溫度、pH、酶濃度和DNA樣品的純度等，即①②③④。

（3）對兩種質(zhì)粒的標(biāo)記基因進(jìn)行分析后可知，質(zhì)粒1上含有抗生素A的抗性基因，質(zhì)粒2上含有抗生素B的抗性基因，所以應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加抗生素A和抗生素B。

（4）PCR主要包括變性、復(fù)性、延伸步驟，然后重復(fù)循環(huán)多次。分析切割質(zhì)粒和目的基因的兩種限制酶NdeⅠ、EcoRⅠ的識別序列和切割位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)AB選項的引物Ⅱ中有NdeⅠ的識別序列CA↓TATG，而AB選項的引物Ⅰ中都有EcoRⅠ的識別序列G↓AATTC，而CD中都不含，所以應(yīng)選擇AB。