Question

【題目】嗜熱菌可以生活在98 ℃的高溫環境中，研究發現其耐熱性與基因H的表達產物有關。下圖表示某研究小組利用大腸桿菌對H基因實行的復制和表達過程，其中NdeⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ、SalⅠ四種限制酶的識別序列和酶切位點分別為CA↓TATG、G↓AATTC、A↓AGCTT、G↓TCGAC。請分析回答：

(1)圖中的質粒1上的結構A是__________，其主要作用是__________。一個完整的基因表達載體組成，除了質粒1中所示結構以外，還應該含有________________________________。

(2)用圖中質粒1和H基因構建重組質粒，應選用______________兩種限制酶進行切割，影響限制酶處理效果的因素可能有________(多選)。

①反應溫度　②緩沖液pH　③限制酶的濃度�、蹹NA樣品的純度

(3)實驗中發現，重組質粒導入大腸桿菌后H基因的表達效率很低，但若同時含有質粒2(輔助性質粒)，H基因可以高效表達。為了篩選出轉入了兩種質粒的受體菌，應在用于篩選的固體平板培養基中添加__________。

(4) PCR主要包括________________步驟，然后重復循環多次。其中引物的設計非常關鍵，根據題意分析，擴增H基因時可選擇下表中的一對引物有__________。

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】啟動子 提供RNA聚合酶特異性識別結合位點，調控基因轉錄 目的基因、終止子(和復制原點) NdeⅠ、EcoRⅠ　 ①②③④ 抗生素A和抗生素B　 變性、復性、延伸 AB

【解析】

本題結合基因結構圖和運載體結構圖，考查基因工程的技術和原理，重點是限制酶和DNA連接酶，要求學生認真分析題圖，能根據圖中信息選擇合適的限制酶，準確判斷使用DNA連接酶連接的結果，再運用所學的知識答題。

（1）據題圖分析，由質粒1的結構以及質粒1和重組質粒上都具有A可推知，A是啟動子，其作用是提供RNA聚合酶特異性識別結合位點，驅動基因轉錄。一個完整的基因表達載體組成包括啟動子、終止子、目的基因和標記基因，而質粒1中已經含有啟動子和標記基因（抗生素A抗性基因），還應該含有目的基因、終止子。

（2）結合四種限制酶的識別序列和酶切位點，確定用圖中質粒1和H基因構建重組質粒時，應選用NdeⅠ、EcoRⅠ兩種限制酶進行切割；影響酶的因素都會影響限制酶的處理效果，所以影響限制酶處理效果的因素可能有溫度、pH、酶濃度和DNA樣品的純度等，即①②③④。

（3）對兩種質粒的標記基因進行分析后可知，質粒1上含有抗生素A的抗性基因，質粒2上含有抗生素B的抗性基因，所以應在篩選平板培養基中添加抗生素A和抗生素B。

（4）PCR主要包括變性、復性、延伸步驟，然后重復循環多次。分析切割質粒和目的基因的兩種限制酶NdeⅠ、EcoRⅠ的識別序列和切割位點，發現AB選項的引物Ⅱ中有NdeⅠ的識別序列CA↓TATG，而AB選項的引物Ⅰ中都有EcoRⅠ的識別序列G↓AATTC，而CD中都不含，所以應選擇AB。