Question

【題目】嗜熱菌可以生活在98℃的高溫環(huán)境中，研究發(fā)現(xiàn)其耐熱性與基因H的表達(dá)產(chǎn)物有關(guān)。下圖表示某研究小組利用大腸桿菌對(duì)H基因?qū)嵭械目寺『捅磉_(dá)過(guò)程，其中NdeⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ、SalⅠ四種限制酶的識(shí)別序列和酶切位點(diǎn)分別為CA↓TATG、G↓AATTC、A↓AGCTT、G↓TCGAC。請(qǐng)分析回答：

（1）圖中的結(jié)構(gòu)A是_______，其主要作用是_____________________。

（2）用圖中質(zhì)粒1和H基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應(yīng)選用________________兩種限制酶進(jìn)行切割。

（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌后H基因的表達(dá)效率很低，但在含有質(zhì)粒2（輔助性質(zhì)粒）的細(xì)胞中，H基因可以高效表達(dá)。為了篩選出轉(zhuǎn)入了兩種質(zhì)粒的受體菌，應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加____________________________ 。

（4）PCR反應(yīng)中引物的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，據(jù)圖分析，擴(kuò)增H基因時(shí)應(yīng)選擇的一對(duì)引物是_________。

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(dòng)子 提供RNA聚合酶特異性識(shí)別結(jié)合位點(diǎn) NdeⅠ、EcoRⅠ 抗生素A和抗生素B AB

【解析】試題熟記并理解DNA重組技術(shù)的基本工具、基因工程的基本操作程序等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上以題干中“四種限制酶的識(shí)別序列和酶切位點(diǎn)”以及圖示中的“箭頭指向和文字信息”為切入點(diǎn)，從中把握所蘊(yùn)含的生物學(xué)信息，對(duì)各問(wèn)題情境進(jìn)行分析解答。

(1)分析圖示可知：結(jié)構(gòu)A是啟動(dòng)子，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了啟動(dòng)子才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。

(2) H基因中存在HindⅢ的識(shí)別位點(diǎn)，若使用HindⅢ切割含有H基因的外源DNA，則會(huì)破壞H基因的結(jié)構(gòu)；H基因的一端有EcoRⅠ的識(shí)別位點(diǎn)，另一端有NdeⅠ的識(shí)別位點(diǎn)，而且質(zhì)粒1中也存在EcoRⅠ和NdeⅠ的識(shí)別位點(diǎn)，因此用質(zhì)粒1和H基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應(yīng)選用NdeⅠ、EcoRⅠ兩種限制酶進(jìn)行切割。

(3)質(zhì)粒1中含有抗生素A抗性基因，質(zhì)粒2中含有抗生素B抗性基因，成功轉(zhuǎn)入兩種質(zhì)粒的受體菌在含有抗生素A和抗生素B的培養(yǎng)基中均能存活，據(jù)此可推知：為了篩選出轉(zhuǎn)入了兩種質(zhì)粒的受體菌，應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加抗生素A和抗生素B。

(4)獲取H基因時(shí)使用的限制酶是NdeⅠ、EcoRⅠ。NdeⅠ、EcoRⅠ這兩種限制酶的識(shí)別序列和酶切位點(diǎn)分別為CA↓TATG、G↓AATTC。對(duì)比觀察4個(gè)選項(xiàng)的引物對(duì)可知：A、B選項(xiàng)中的引物Ⅰ均含有EcoRⅠ的酶切位點(diǎn)，引物Ⅱ都含有NdeⅠ的酶切位點(diǎn)，因此擴(kuò)增H基因時(shí)應(yīng)選擇的一對(duì)引物是A或B選項(xiàng)所示的引物對(duì)。