题目内容
【题目】定点突变技术是指通过聚合酶链式反应(PCR)向目的基因片段中引入所需变化。GFP(绿色荧光蛋白)的发光基团是第65至67位的三个氨基酸(丝氨酸酪氨酸甘氨酸)，该发光基团可利用定点突变技术使第66位酪氨酸换成组氨酸，即可发出更明亮的蓝光，成为蓝色荧光蛋白。
(1) 定点突变第一步得把突变位点设计在引物上，据图中信息人工合成短DNA引物应包含的序列是________，突变位点一般设计在引物中间位置的理由是________，该定点突变技术是否成功的标志是________，该技术属于________工程的范畴。
(2) 如下图所示，如果要用PCR扩增以下DNA模板中的基因1(左)，一位同学设计了一对引物如下(右)，该设计不合理的理由是________。
5′－－－－－－基因1－－－－－－3′ 引物1 5′－－AGATCT－－－3′
3′－－－－－－基因1－－－－－－5′ 引物2 5′－－TCTAGA－－－3′
(3) 下图表示引物修正后PCR扩增目的基因(基因1)的第________轮循环的示意图。若再进行一轮循环，仅有基因1(含引物)的DNA片段有________个。
【答案】 AGAGTGCTC 突变位点碱基不能互补配对，但两侧序列仍能互补配对(错配引物仍能引导完成DNA复制) 荧光蛋白发出蓝色光 蛋白质 引物l和引物2因互补配对不能与基因1上下游的特定序列结合而失效 3 8
【解析】试题分析：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．采用PCR技术扩增DNA的过程中，DNA数目以指数的方式扩增，即约2n。设计正向引物时，该引物序列应该为待扩增DNA序列接近5′端处的序列；设计反向引物时，该引物序列应该是待扩增DNA序列接近3′端处的序列的反向互补序列。引物设计应避免一条引物内的互补性超过3个碱基，如果不遵循这个法则，那么可能出现使引物不能与其目标序列结合的二级结构。据图分析引物l和引物2因互补配对，因此不能与基因1上下游的特定序列结合而失效。
（1）根据图1中所示，第66位酪氨酸（UAC）换成组氨酸（CAC），可以推导出相应的基因ATG突变为GTG．因此若把突变位点设计在引物上，人工合成短DNA引物应包含的序列是AGAGTGCTC．由于突变位点碱基不能互补配对，但两侧序列仍能互补配对，因此突变位点一般设计在引物中间位置．定点突变技术使第66位酪氨酸换成组氨酸，即可发出更明亮的蓝光，成为蓝色荧光蛋白．因此该定点突变技术是否成功的标志是荧光蛋白发出蓝色光，该技术属于蛋白质工程的范畴。
（2）图中引物l和引物2会因互补配对不能与基因1上下游的特定序列结合而失效。
（3）图2中共有8个DNA分子，即23=8，因此共复制了3次；图2中8个DNA分子共有16条链，其中有8条链比基因1长，还有8条与基因1等长，根据DNA半保留复制特点，其再进行一轮循环，仅有基因1（含引物）的DNA片段有8个。
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