内容正文:
专题九 作业(三) 限制酶的选取与基因表达载体的构建
一、选择题
1.如图为某质粒限制酶酶切图谱(图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同)。某基因不含图中限制酶识别序列,为使PCR扩增的该基因与该质粒构建重组质粒,则扩增的该基因两端需分别引入哪两种限制酶的识别序列( )
A.NdeⅠ和BamHⅠ B.NdeⅠ和XbaⅠ
C.XbaⅠ和BamHⅠ D.EcoRⅠ和KpnⅠ
解析:选A 构建重组质粒时,要将目的基因插入到启动子和终止子之间,而且不能破坏启动子、终止子、复制原点、抗生素抗性基因等部位。故只能选用Nde Ⅰ和BamH Ⅰ切割质粒,因此在PCR扩增的该基因的两端需分别引入Nde Ⅰ和BamH Ⅰ两种限制酶的识别序列。
2.(2022·南通四模)递减 PCR 是常规 PCR 技术的发展,下图表示递减 PCR 各阶段温度及时间控制。相关叙述错误的是( )
A.PCR 反应体系中应加入Taq DNA聚合酶、模板DNA、dNTP、引物、缓冲液等物质
B.第 1 阶段的目的是使模板 DNA 充分解旋,减少 DNA 复杂结构对扩增的影响
C.第 2 阶段中退火温度较高可减少引物与模板链的非特异性结合,为第 3 阶段提供更多正确的模板
D.第 4 阶段 72 ℃下维持 10 min,主要目的是使子链与互补模板链结合形成双螺旋
解析:选D PCR反应体系中应加入Taq DNA聚合酶(催化DNA子链的形成)、模板DNA、dNTP(原料)、引物、缓冲液等物质,A正确;据图可知,第1阶段是在96 ℃条件下处理4 min,该阶段的目的是使模板DNA在高温下充分解旋,得到单链DNA,以减少DNA复杂结构对扩增的影响,B正确;退火温度越低,能与引物发生配对的片段就越多,目标DNA获得率越低,故第2阶段中退火温度较高可减少引物与模板链的非特异性结合,为第3阶段提供更多正确的模板,C正确;72 ℃下维持10 min,主要目的是使引物链延伸,以形成新的脱氧核苷酸链,D错误。
3.(2023·广州一模)斑点印迹杂交是一种简单的DNA分子杂交技术,其技术流程如图。据此分析,下列说法正确的是( )
A.放射性自显影技术可显示原培养皿中含目的基因的菌落位置
B.p和q片段能够杂交的主要原因是两单链的碱基排列顺序相同
C.p和q片段的杂交双链区域形成过程中有氢键和磷酸二酯键生成
D.斑点印迹杂交技术可用于检测目的基因是否在受体细胞中成功表达
解析:选A 斑点印迹杂交技术是将目的基因片段用放射性同位素进行标记,与受体细胞的基因组DNA进行杂交,如果目的基因整合到受体细胞上,那么标记基因就会与其结合,通过放射性自显影就可以检测出整合有目的基因的受体细胞。所以该技术可以显示原培养基中含目的基因的菌落位置,A正确;p和q能够杂交是因为两单链的碱基可以互补配对,B错误;在杂交过程中,双链区域会有氢键形成,但不会形成磷酸二酯键,C错误;斑点印迹杂交是一种简单的DNA分子杂交技术,该技术可以检测目的基因的导入和转录,但无法用于检测目的基因是否在受体细胞中成功表达,目的基因是否在受体细胞中成功表达常用抗原—抗体杂交法检测,D错误。
4.(2023·南京一模)基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程中的重要技术。下图为利用PCR技术进行定点突变的流程,相关叙述错误的是( )
A.由于基因决定蛋白质,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成
B.酶A应为耐高温的DNA聚合酶,从4种引物中应该选择引物1和4进行PCR
C.可以将引物1、引物2、引物3和引物4置于同一个反应系统中同时进行第一个阶段的反应,进而缩短实验时间
D.利用图示流程技术可以将两个不同的基因拼接到一起
解析:选C 基因控制蛋白质的合成,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成,A正确;酶A要在高温条件下延伸DNA,所以酶A应为耐高温的DNA聚合酶,由图可知,要得到两条链一样长的DNA单链,应选择引物1和引物4,B正确;由图可知,引物2和引物3存在互补配对片段,置于同一个反应系统时它们会发生结合而失去作用,C错误;图示的过程为重叠延伸PCR技术,利用重叠互补引物可将两个不同的基因拼接到一起,D正确。
二、非选择题
5.许多大肠杆菌的质粒上含有lacZ基因,其编码的产物β半乳糖苷酶在Xgal和IPTG存在下,可以产生蓝色沉淀,使菌落呈现蓝色,否则菌落呈现白色。基因工程中常利用该原理从受体细胞中筛选出导入重组质粒的细胞,过程如图所示。请据图回答:
(1)基因工程中,基因表达载体的组成主要包括复制原点、启动子、终止子、______________、_________