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【题目】【生物——选修3 :现代生物科技专题】
图1是基因工程获取目的基因过程,图2是荧光探针PCR技术示意图,请回答:
(1)将一定范围大小的DNA片段分别与载体连接,导入____________的群体中储存,这个群体包含这种生物所有基因,因此③叫____________文库。
(2)获取目的基因除了图1上述途径外,还可以通过____________获取。
(3)图1中经途径②获取的目的基因,在构建基因表达载体时,除目的基因和标记基因外,还必须有____________、____________等调控组件。
(4)图2是荧光探针PCR技术:PCR扩增时加入特异性荧光探针,探针完整,荧光信号无法被监测。当探针被热稳定DNA聚合酶(Taq酶)降解,荧光信号可被监测,每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子形成。①设计引物时不能有连续多个碱基自身互补,下图核苷酸序列____________(填“适合”、“不适合”)做引物。
②该技术Taq酶的作用是将探针降解外,还能连接DNA片段与单个脱氧核苷酸形成____________键。
③荧光探针PCR技术优点表现在:通过检测荧光强度,________________________。
【答案】 受体菌 基因组文库 (DNA合成仪用化学方法)人工合成 启动子 终止子 不适合 磷酸二酯键 对PCR产物进行准确定量
【解析】试题分析:图1 是构建两种基因文库的过程并从获取目的基因的方法图解。其中从一种生物材料中提取总的DNA,并切割成一定大小范围的DNA片段,再与载体连接,导入受体菌群中储存,构建成基因组文库③。如果是仅仅提取某种生物的部分mRNA,再通过反转录的方法得到cDNA片段,然后导入受体菌群中储存,称这样的菌群为cDNA文库,是部分基因文库中的一种。获取目的基因的方法有三种:一种是从基因文库中获取,一种是通过PCR技术,再一种是通过人工化学方法合成。
(1)结合前面的分析,将一种生物的全部基因切割成一定范围大小的DNA片段,分别与载体连接,导入受体菌的群体中储存,这个群体包含这种生物所有基因,因此叫这个菌群为基因组文库。
(2)图中获取目的基因有两种途径,还可以通过DNA合成仪用化学方法人工合成。
(3)通过图1中经途径②获取的目的基因,没有启动子和终止子等结构,所以在构建基因表达载体时,除目的基因和标记基因外,还必须有启动子和终止子等调控组件。
(4)①图示中引物单链不适合作为引物,因为该单链的两端碱基“GAG”和“CTC”正好可发生互补配对,所以,如果两端的碱基配对连接后就不能作为引物与模板链配对。②Taq酶即具有热稳定的DNA聚合酶,DNA聚合酶有催化游离的脱氧核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键而将二者连接起来的作用。③根据题意,PCR每循环一次,荧光物质被降解一次,荧光强度则增加一次,所以荧光探针PCR技术优点在于通过检测荧光强度,确定PCR产物量。