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【题目】【生物——选修3:现代生物科技专题】奶酪生产中的凝乳酶是一种分泌蛋白。研究人员利用PCR技术扩增了目的基因,并培育了能合成凝乳酶的转基因酵母菌。请结合下图回答:
(1)利用PCR技术扩增目的基因原理与细胞内DNA复制类似(如左图所示)。图中引物为单链DNA片段,它是子链合成延伸的基础。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________。PCR反应体系的主要成分应包含:扩增缓冲液(含ATP和Mg2+)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、引物和___________。
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(2)为了食品安全,右图所示的表达载体需用___________酶切除抗性基因的部分片段,再用___________酶使表达载体重新连接起来。选用缺失URA3基因的酵母菌作为受体细胞(必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活),为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌,所使用的培养基___________(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。
(3)工业生产过程中,选用大肠杆菌作为受体细胞不能正常表达出凝乳酶,而选用酵母菌则能,原因是酵母菌含有______________________。
(4)测定凝乳酶基因转录的mRNA序列,测得从起始密码子到终止密码子之间的序列为1201个碱基,经判断这段序列的测定是错误的,为什么?_______________________。
【答案】 15/16 TaqDNA聚合酶 ApaLI DNA连接 不需要 内质网和高尔基体(可对蛋白质进行加工和修饰) 因为生物决定每个氨基酸的碱基序列为三联密码,所以基因转录的mRNA序列应为3的整数倍
【解析】试题分析:由于缺失URA3基因的酵母菌必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活。重组质粒中含有URA3基因。为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌,即所使用的培养基不需要添加尿嘧啶,如果能存活,说明导入成功;如不能存活,说明没有成功.
(1)由图1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。PCR扩增技术反应体系的主要成分应包含:扩增缓冲液(含ATP和Mg2+)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、引物和TaqDNA聚合酶。
(2)根据图2显示ApaL I酶切除位点在氨苄青霉素抗性基因中,因此可以采用ApaL I酶切除抗性基因的部分片段,再用DNA连接酶使表达载体重新连接起来。由于缺失URA3基因的酵母菌必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活。重组质粒中含有URA3基因。为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌,即所使用的培养基不需要添加尿嘧啶,如果能存活,说明导入成功;如不能存活,说明没有成功。
(3)大肠杆菌是原核生物,只有一种核糖体。酵母菌为真核生物,含有内质网和高尔基体,可对蛋白质进行加工和修饰,因此可以能正常表达出凝乳酶。
(4)因为生物决定每个氨基酸的碱基序列为三联密码,所以基因转录的mRNA序列应为3的整数倍。从起始密码子到终止密码子之间的序列为1201个碱基,不是3倍数,因此可以判断这段序列的测定是错误。