Question

【题目】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1000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）见图

【解析】

试题分析：（1）①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，如上图。

（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，这不能反映DNA聚合酶的功能，因为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（2．5kb），另外的两个片段是5．5kb和6kb，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（11．5kb）上。质粒上EcoRV、MboI的切割位点如图所示：