Question

【題目】嗜熱菌可以生活在98℃的高溫環境中，研究發現其耐熱性與基因H的表達產物有關。下圖表示某研究小組利用大腸桿菌對H基因實行的克隆和表達過程，其中NdeⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ、SalⅠ四種限制酶的識別序列和酶切位點分別為CA↓TATG、G↓AATTC、A↓AGCTT、G↓TCGAC。請分析回答：

（1）圖中的結構A是_______，其主要作用是_____________________。

（2）用圖中質粒1和H基因構建重組質粒，應選用________________兩種限制酶進行切割。

（3）實驗中發現，重組質粒導入大腸桿菌后H基因的表達效率很低，但在含有質粒2（輔助性質粒）的細胞中，H基因可以高效表達。為了篩選出轉入了兩種質粒的受體菌，應在篩選平板培養基中添加____________________________ 。

（4）PCR反應中引物的設計非常關鍵，據圖分析，擴增H基因時應選擇的一對引物是_________。

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合位點 NdeⅠ、EcoRⅠ 抗生素A和抗生素B AB

【解析】試題熟記并理解DNA重組技術的基本工具、基因工程的基本操作程序等相關基礎知識、形成清晰的知識網絡。在此基礎上以題干中“四種限制酶的識別序列和酶切位點”以及圖示中的“箭頭指向和文字信息”為切入點，從中把握所蘊含的生物學信息，對各問題情境進行分析解答。

(1)分析圖示可知：結構A是啟動子，是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了啟動子才能驅動基因轉錄出mRNA。

(2) H基因中存在HindⅢ的識別位點，若使用HindⅢ切割含有H基因的外源DNA，則會破壞H基因的結構；H基因的一端有EcoRⅠ的識別位點，另一端有NdeⅠ的識別位點，而且質粒1中也存在EcoRⅠ和NdeⅠ的識別位點，因此用質粒1和H基因構建重組質粒，應選用NdeⅠ、EcoRⅠ兩種限制酶進行切割。

(3)質粒1中含有抗生素A抗性基因，質粒2中含有抗生素B抗性基因，成功轉入兩種質粒的受體菌在含有抗生素A和抗生素B的培養基中均能存活，據此可推知：為了篩選出轉入了兩種質粒的受體菌，應在篩選平板培養基中添加抗生素A和抗生素B。

(4)獲取H基因時使用的限制酶是NdeⅠ、EcoRⅠ。NdeⅠ、EcoRⅠ這兩種限制酶的識別序列和酶切位點分別為CA↓TATG、G↓AATTC。對比觀察4個選項的引物對可知：A、B選項中的引物Ⅰ均含有EcoRⅠ的酶切位點，引物Ⅱ都含有NdeⅠ的酶切位點，因此擴增H基因時應選擇的一對引物是A或B選項所示的引物對。