Question

【题目】嗜热菌可以生活在98 ℃的高温环境中，研究发现其耐热性与基因H的表达产物有关。下图表示某研究小组利用大肠杆菌对H基因实行的复制和表达过程，其中NdeⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ、SalⅠ四种限制酶的识别序列和酶切位点分别为CA↓TATG、G↓AATTC、A↓AGCTT、G↓TCGAC。请分析回答：

(1)图中的质粒1上的结构A是__________，其主要作用是__________。一个完整的基因表达载体组成，除了质粒1中所示结构以外，还应该含有________________________________。

(2)用图中质粒1和H基因构建重组质粒，应选用______________两种限制酶进行切割，影响限制酶处理效果的因素可能有________(多选)。

①反应温度　②缓冲液pH　③限制酶的浓度　④DNA样品的纯度

(3)实验中发现，重组质粒导入大肠杆菌后H基因的表达效率很低，但若同时含有质粒2(辅助性质粒)，H基因可以高效表达。为了筛选出转入了两种质粒的受体菌，应在用于筛选的固体平板培养基中添加__________。

(4) PCR主要包括________________步骤，然后重复循环多次。其中引物的设计非常关键，根据题意分析，扩增H基因时可选择下表中的一对引物有__________。

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】启动子 提供RNA聚合酶特异性识别结合位点，调控基因转录 目的基因、终止子(和复制原点) NdeⅠ、EcoRⅠ　 ①②③④ 抗生素A和抗生素B　 变性、复性、延伸 AB

【解析】

本题结合基因结构图和运载体结构图，考查基因工程的技术和原理，重点是限制酶和DNA连接酶，要求学生认真分析题图，能根据图中信息选择合适的限制酶，准确判断使用DNA连接酶连接的结果，再运用所学的知识答题。

（1）据题图分析，由质粒1的结构以及质粒1和重组质粒上都具有A可推知，A是启动子，其作用是提供RNA聚合酶特异性识别结合位点，驱动基因转录。一个完整的基因表达载体组成包括启动子、终止子、目的基因和标记基因，而质粒1中已经含有启动子和标记基因（抗生素A抗性基因），还应该含有目的基因、终止子。

（2）结合四种限制酶的识别序列和酶切位点，确定用图中质粒1和H基因构建重组质粒时，应选用NdeⅠ、EcoRⅠ两种限制酶进行切割；影响酶的因素都会影响限制酶的处理效果，所以影响限制酶处理效果的因素可能有温度、pH、酶浓度和DNA样品的纯度等，即①②③④。

（3）对两种质粒的标记基因进行分析后可知，质粒1上含有抗生素A的抗性基因，质粒2上含有抗生素B的抗性基因，所以应在筛选平板培养基中添加抗生素A和抗生素B。

（4）PCR主要包括变性、复性、延伸步骤，然后重复循环多次。分析切割质粒和目的基因的两种限制酶NdeⅠ、EcoRⅠ的识别序列和切割位点，发现AB选项的引物Ⅱ中有NdeⅠ的识别序列CA↓TATG，而AB选项的引物Ⅰ中都有EcoRⅠ的识别序列G↓AATTC，而CD中都不含，所以应选择AB。