Question

请回答基因工程方面的有关问题：

(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似(如下图所示)。图中引物为单链 DNA 片段，它是子链合成延伸的基础。

①从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物 A 的 DNA 片段所占的比例为________。

②在第________轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的 DNA 片段。

(2)设计引物是 PCR 技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图)，请分别说明理由。

①第 1 组：________________________；

②第 2 组：________________________。

(3)PCR反应体系中含有热稳定 DNA 聚合酶，下面的表达式不能正确反映 DNA 聚合酶的功能，这是因为____________________________________________________________。

(4)用限制酶 EcoRV 、MboⅠ单独或联合切割同一种质粒，得到的 DNA 片段长度如下图(1 kb 即 1 000 个碱基对)，请画出质粒上 EcoRV 、MboⅠ的切割位点。

 

Answer 1

【答案】

(1)①15/16  ②三  （2）①引物I和引物II局部发生碱基互补配对而失效

②引物I’自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效

（3）DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上

（4）见下图

 

【解析】

试题分析：(1)①根据PCR过程的特点绘制PCR过程示意图如图所示，由图可知，由原来的每条母链为模板合成的两个新DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子链为模板合成新DNA分子时，两种引物都含有，故第四轮循环共产生16个DNA分子，其中含有引物A的分子是15个，占15/16。

②由图示可知，第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，如图。

(2)在第1组引物中，引物Ⅰ的部分碱基序列是CAGGCT，引物Ⅱ的部分碱基序列是AGCCTG，若利用这两个引物进行DNA扩增，会因其中的部分碱基发生碱基互补配对而使引物失效。在第2组引物中，引物Ⅰ′的部分碱基序列是AACTG和CAGTT，该引物一旦发生自身折叠，也将会出现部分碱基发生碱基互补配对而使引物失效。(3)图中直接将两个脱氧核苷酸合成DNA单链，这不是DNA聚合酶的功能。DNA聚合酶只能在DNA模板存在的条件下，将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上。

(4)根据图示，该质粒为环形质粒。用限制酶EcoRⅤ单独切割该质粒时，只形成一个片段，说明该质粒上只有1个限制酶EcoRⅤ的识别位点。用限制酶MboⅠ单独切割该质粒时，形成两个片段，说明该质粒上有两个限制酶MboⅠ的识别位点。用限制酶EcoRⅤ和MboⅠ联合切割该质粒时，形成三个片段，其中有一个片段的长度与用MboⅠ单独切割该质粒时产生的片段长度相同(2.5 kb)，另外的两个片段是5.5 kb和6 kb，这说明限制酶EcoRⅤ的切割位点存在于用MboⅠ单独切割该质粒时产生的另一片段(11.5 kb)上。

考点：本题考查基因工程相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握和把握知识点间联系综合运用能力及对图形信息的提取分析能力。