内容正文:
第2节 基因工程的基本操作程序
基础过关练
题组一 目的基因的筛选与获取
1.下图表示基因工程中目的基因的获取示意图,下列说法不正确的是( )
A.③表示PCR技术,用来扩增目的基因
B.从基因文库中要得到所需的目的基因可以根据目的基因的相关信息来获取
C.若获取的目的基因相同,则图中基因组文库小于cDNA文库
D.若基因比较小,核苷酸序列又已知,则可以直接通过人工合成的方法获取
2.(2025黑龙江哈尔滨三中期中)PCR是聚合酶链式反应的缩写,如图表示PCR的过程,下列叙述错误的是( )
A.上述反应中A、B、C过程依次是变性、复性、延伸
B.反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶在B过程中起作用
C.引物a和引物b的长度应适宜,且相互之间不能发生碱基互补配对
D.A过程通过高温破坏DNA分子中的氢键,使双链DNA解聚为单链
3.用PCR技术特异性地拷贝“X基因”,经四轮循环后产物中有五种不同的DNA分子。下列有关叙述错误的是( )
A.第一轮循环得到2个DNA分子,即①②各一个
B.第二轮循环得到4个DNA分子,即①②③④各一个
C.第三轮循环得到8个DNA分子,其中有2个是两条脱氧核苷酸链等长的,也就是有2个⑤
D.第四轮循环得到16个DNA分子,其中有4个⑤
题组二 基因表达载体的构建
4.(2025湖南长沙月考)基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。下列关于基因表达载体及其构建的叙述,正确的是( )
A.用一种限制酶分别切割目的基因和质粒构建表达载体,比用两种限制酶效果更好
B.用两种限制酶切割目的基因和质粒之后,也要用两种酶即DNA连接酶、DNA聚合酶进行连接
C.构建基因表达载体时,插入目的基因不能破坏标记基因、启动子、终止子等结构的完整性
D.基因表达载体包括起始密码子、终止密码子、复制原点、标记基因、目的基因等组成部分
5.(2025陕西渭南期中)某基因表达载体构建过程中,需将目的基因1和目的基因2按照下图所示导入整合区域。用四种产生的黏性末端各不相同的限制酶将目的基因1和目的基因2切割,先后插入ZS质粒时,最佳的限制酶使用方案是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.(2024福建泉州月考)PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人子宫颈癌细胞增殖的原因,研究者获取了该蛋白的基因编码序列(简称phb2基因),利用大肠杆菌表达该蛋白。下图为所用载体示意图,phb2基因序列不含图中限制酶的识别序列。下列叙述错误的是( )
A.大肠杆菌表达的PHB2蛋白需要进一步加工才能具有正常功能
B.构建基因表达载体时,需选择BamHⅠ限制酶破坏氨苄青霉素抗性基因,以便对phb2基因是否正常转入进行检测与鉴定
C.为使phb2基因与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端可分别引入PvuⅡ和EcoRⅠ限制酶的识别序列
D.在扩增的phb2基因两端添加限制酶的识别序列,需将酶的识别序列设计在引物的5'端
题组三 将目的基因导入受体细胞
7.在基因工程中,将目的基因导入不同的受体细胞使用的方法不同,下列叙述错误的是( )
A.将目的基因导入动物细胞,目前最常用的方式是显微注射
B.我国科学家独创的一种将目的基因导入植物细胞的方法是花粉管通道法
C.转基因动物的受体细胞一般是受精卵,然后由受精卵发育成转基因动物
D.农杆菌转化法可将目的基因导入各种植物细胞
8.(易错题)(2025河南信阳期中)研究人员利用农杆菌将外源基因A导入水稻细胞中,然后通过植物组织培养技术获得了含有外源基因A的第一代水稻植株。下图为重组Ti质粒示意图。下列叙述错误的是( )
注:LP和RP分别表示T-DNA的左右边界。
A.先用Ca2+处理农杆菌,再将外源基因A导入
B.培养水稻细胞时需添加潮霉素进行筛选
C.水稻的组织培养过程中需调整植物激素的比例
D.第一代水稻植株中存在不含外源基因A的细胞
题组四 目的基因的检测与鉴定
9.(2024山西省实验中学月考)目的基因导入受体细胞后,需要检测目的基因是否可以维持稳定和表达其遗传特性。下列关于目的基因的检测和鉴定的叙述,正确的是( )
A.目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是能否转录出mRNA
B.可采用PCR检测目的基因是否转录和翻译
C.可从转基因生物中提取蛋白质来检测目的基因是否翻译成相应蛋白质
D.抗虫、抗病检验用于确定转基因生物是否具备相关性状,属于分子水平的检测
10.(2025天津七中期中)用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时,得到电泳图谱,其中1号为DNA标准样液(Marker),10号为无菌蒸馏水,PCR时加入的模板DNA如图所示。据此作出的分析,不合理的是( )
A.PCR产物的分子大小在250~500 bp之间
B.3号样品为不含目的基因的载体DNA
C.9号样品对应植株不是所需的转基因植株
D.10号确定反应体系等对结果没有干扰
11.(2025广东深圳月考)为了培育出抗病毒的优良玉米,研究人员利用基因工程技术进行了相关实验,其中抗病毒基因、P载体及相关限制酶的切割位点如图1所示。已知P载体上含有绿色荧光蛋白基因(GFP)和抗性基因KanR/NeoR,一般情况下,抗性基因KanR/NeoR在真核细胞中表达时,细胞具有新霉素抗性,在原核细胞中表达时,细胞具有卡那霉素抗性。请回答下列问题:
(1)据图1分析,利用PCR技术扩增抗病毒基因时,应选择的引物是 和 。在PCR反应体系中Mg2+的作用是 ,引物的作用是 。
(2)将抗病毒基因与P载体构建成重组质粒时,应选择的限制酶是 和 ;为了初步鉴定重组质粒是否构建成功,研究人员用上述选择的限制酶切割相应质粒后进行了电泳,结果如图2所示,其中X、Y分别为 。
(3)在筛选转化成功的玉米细胞时,应在培养基中添加 (填“新霉素”或“卡那霉素”),原因是 。除转基因技术外,培育优良玉米的途径还有 (答出2种)等。
题组五 DNA片段的扩增及电泳鉴定
12.(2025河北保定期中)关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列相关叙述不正确的是 ( )
A.PCR仪实质上就是一台能自动调控温度的仪器,但在使用时需根据扩增的DNA片段以及引物的情况人工设定合适的温度
B.待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳以防DNA跑出凝胶
C.为避免外源DNA等因素的污染,PCR实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前都必须进行高压蒸汽灭菌处理
D.电泳时,电泳缓冲液以没过凝胶1 mm为宜
13.(易错题)(2025山东烟台模拟)关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法正确的是 ( )
A.PCR过程中预变性与最后一次循环时,变性时间较长可使DNA充分解聚
B.PCR过程中,复性温度过低会导致无法扩增出DNA片段
C.DNA的电泳速率与DNA分子的大小和构象有关,与凝胶浓度无关
D.将PCR产物、核酸染料和凝胶载样缓冲液混合后,用微量移液器注入加样孔内
能力提升练
题组 基因工程的基本操作程序
1.(2025山东聊城模拟)为探究AtGA2ox8基因在拟南芥中的生物学功能,研究者采用PCR技术从拟南芥基因组中扩增得到了该基因,并采用农杆菌转化法将该基因导入拟南芥细胞中,得到了AtGA2ox8基因高表达的纯合转基因拟南芥植株,该植株表现为发育迟缓。下列叙述错误的是( )
A.利用PCR扩增AtGA2ox8基因时,循环n次需要消耗2n-2个引物
B.若AtGA2ox8基因的序列已知,还可通过人工合成的方法获取该基因
C.利用农杆菌转化法培育转基因拟南芥的过程中至少要进行两次筛选
D.PCR技术还可以检测AtGA2ox8基因是否转录出相应的mRNA
2.(2025湖北荆州沙市中学月考)天然玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的相关基因,因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的。科学家利用链霉菌的蓝色翠雀花素合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如图,PmeⅠ、BamHⅠ、SpeⅠ、SacⅠ为不同限制酶),通过农杆菌转化法导入天然玫瑰从而成功培育出了蓝玫瑰。下列叙述正确的是( )
A.sfp和idgS基因表达时转录的模板链不是T-DNA的同一条链
B.实验用的Ti质粒中通常至少含有一个抗生素合成基因,便于重组DNA的筛选
C.农杆菌Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰细胞质基因组中,实现了物种间的基因交流
D.将sfp基因和idgS基因插入Ti质粒时使用的限制酶分别是PmeⅠ、BamHⅠ和SpeⅠ、SacⅠ
3.(2025山西太原期中,)研究人员用质粒pBR322和目的基因构建基因表达载体,质粒pBR322和目的基因的结构与相关限制酶的识别位点如图所示。下列叙述错误的是( )
A.应选用酶B和酶C切割pBR322和目的基因
B.氨苄青霉素抗性基因的作用是对目的基因是否导入受体细胞进行初步筛选
C.图中质粒用限制酶切割后,会产生4个游离的磷酸基团
D.能在含四环素的培养基中生长的菌就是导入重组质粒的受体菌
4.(2025福建三明期中)在构建基因表达载体时,传统方法常受限于限制酶识别序列。科研人员研发了新的DNA重组方法:In-Fusion技术。该技术关键是在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列),然后用In-Fusion酶处理,使同源序列形成黏性末端,最终形成重组质粒。主要操作过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该技术对目的基因进行PCR,需要经历3次循环才能得到两端含引物1和引物2的目的基因
B.载体A端和B端的序列不同,可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化
C.形成重组质粒时,如果温度远高于50 ℃,黏性末端的碱基更容易互补配对
D.该技术无需识别特定切割位点,需识别目的基因与线性质粒任意同源序列
5.(2025吉林长春期中)用A和B两种限制酶分别处理同一DNA片段(限制酶在对应切点一定能切开),酶切位点及电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是( )
A.图1中X代表的碱基对数为4 500,Y是限制酶A的酶切位点
B.用酶A和酶B同时处理图1中DNA片段可增加6个游离的磷酸基团
C.若用酶A和酶B同时处理图1中DNA片段,则电泳后得到5种产物
D.电泳过程中,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动
6.(创新题)(2025山东青岛期末)将一段编码序列(CDS)插入一个载体上,将该载体命名为pVN2024。如图A所示,将CDS插入载体的SacⅡ位点,该位点位于LacZ基因的MCS区(含多个酶切位点),CDS的终止子上游0.8 kb处有一个PstⅠ的酶切位点。为确认CDS的大小和插入方向,科研人员用不同的限制酶切割重组质粒并进行电泳,结果如图B(忽略MCS中各限制酶酶切位点间的碱基序列)。下列说法错误的是( )
注:图A为载体示意图,方框内表示载体中限制酶识别位点;图B为不同限制酶切割产物的电泳示意图,M为标准电泳条带。
A.SpeⅠ酶切可用于判断CDS插入的方向
B.与LacZ基因相比,CDS插入时方向相反
C.CDS长度为2.6 kb,在距一端0.5 kb处有一个EcoRⅠ识别位点
D.若重组质粒同时用EcoRⅠ和SpeⅠ酶切,电泳能检测到4个不同条带
7.(2025四川南充月考)径柳匙叶草是一种泌盐植物。科研工作者将径柳匙叶草液泡膜Na+/K+逆向转运蛋白基因(TaNHX2基因)转移到棉花细胞内,获得了转基因耐盐棉花新品种。图1是获取的含有目的基因的DNA片段,Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ为三种限制酶,图中箭头所指为三种限制酶的切点;图2是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图;图3是土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒结构示意图。请分析回答问题:
(1)将径柳匙叶草不同基因的DNA片段导入受体菌的群体中储存,再根据TaNHX2基因的特定序列从中提取图1所示DNA片段,该获取目的基因的方法为 。
(2)若用BamHⅠ切割图1所示的DNA片段,获得目的基因,则需选用 切割图3所示质粒,以便构建基因表达载体,该方案的缺陷是 。故切割图1所示DNA片段的最佳方案是选用限制酶 。
(3)用上述最佳方案构建基因表达载体,所得重组质粒 (填“能”“不能”或“不一定能”)被BamHⅠ切割。
(4)图3中,质粒上的抗生素抗性基因的作用是 。
(5)为了检测技术成果,科研工作者在个体生物学水平的鉴定方法是 。
8.(2025江苏苏州月考)fat1基因和fat2基因控制的酶分别调控两种多不饱和脂肪酸的合成,两种酶的共同表达对于细胞内多不饱和脂肪酸的合成具有协同效应。2A肽是一种来源于病毒的短肽,受2A基因序列控制。2A基因的转录产物可以通过“核糖体跳跃”断开位于2A肽尾端甘氨酸和脯氨酸之间的肽键,将2A基因编码的蛋白分割成2个独立蛋白。图甲表示科研人员利用重叠延伸PCR技术成功构建融合基因fat1-2A-fat2的过程。图乙表示构建成功的包含融合基因的重组质粒的部分片段,F1~F4、R1~R4表示引物。通过基因工程成功实现了fat1基因和fat2基因在小鼠体内的共同表达,大大提高了细胞内多不饱和脂肪酸的含量。
图甲 图乙
(1)利用PCR技术可以实现在体外快速大量DNA扩增,其与细胞内DNA复制的共同点是 (答出2点即可)。若图乙中融合基因的b链为模板链,则图甲PCR1中的引物甲与图乙中的引物 的绝大部分序列相同。
(2)PCR1和PCR2需要分开单独进行,原因是 。PCR3不需要引物,高温加热后fat1-2A和2A-fat2的双链解开,其中能正常延伸形成融合基因的是 (填序号)形成的杂交链。
(3)为了确定fat1基因连接到质粒中且插入2A序列的上游,需进行PCR检测,若仅用一对引物,应选择图乙中的引物 。
答案与分层梯度式解析
第2节 基因工程的基本操作程序
基础过关练
1.C
2.B
3.D
4.C
5.D
6.B
7.D
8.B
9.C
10.B
12.B
13.A
1.C 基因组文库包含一种生物所有的基因,cDNA文库只包含一种生物的部分基因,故基因组文库大于cDNA文库,C错误。
2.B 耐高温的DNA聚合酶用于催化合成DNA子链,在C过程(延伸)中起作用,B错误;用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸,且引物之间不能发生碱基互补配对,否则不能与模板链结合,C正确;A过程(变性)通过高温破坏DNA分子中的氢键,使双链DNA解聚为单链,D正确。
3.D
题图解读
图1中DNA复制一次后产生①②;①复制一次后产生①③,③复制一次后形成③⑤,⑤复制后形成的均为⑤;同理,②复制一次后形成②④,④复制一次后形成④⑤。
对第一、二次循环结果分析如下,A、B正确。
DNA分子
起始
图1
第一轮循环
①②
第二轮循环
①③+②④
两条脱氧核苷酸链等长的DNA(⑤)在第三次循环后(共23=8个DNA分子)出现,数量为2n-2n=23-2×3=2,C正确。第四轮循环得到的16个DNA分子中,两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段(⑤)有24-2×4=8(个),D错误。
4.C 与用一种限制酶分别切割目的基因和质粒构建基因表达载体相比,用两种限制酶分别切割目的基因和质粒会避免出现质粒自身环化、目的基因自身环化、目的基因与质粒反向连接(常考点)等情况,A错误;连接切割后的质粒和目的基因的酶是DNA连接酶,B错误;构建基因表达载体时,目的基因插入标记基因、启动子、终止子内部,会使标记基因、启动子、终止子遭到破坏而失去作用,C正确;基因表达载体(本质为DNA)包括启动子、终止子、复制原点、标记基因、目的基因等组成部分,而起始密码子和终止密码子位于mRNA上(易错点),D错误。
5.D 选用两种酶对目的基因进行切割有利于基因正向插入(常考点),因此应选不同酶对目的基因进行切割;若选用②③,先插入目的基因1,再插入目的基因2时可能将目的基因1切掉,因此选②④。
6.B 原核细胞无内质网、高尔基体,不能将导入的真核基因表达的蛋白质进行对应的加工,大肠杆菌表达的PHB2蛋白需要进一步加工才能具有正常功能,A正确。
DNA聚合酶从引物的3'端延伸子链,因此添加的限制酶的识别序列需设计在引物的5'端,D正确。
7.D 农杆菌转化法可将目的基因导入双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物来说并不适合,随着转化方法的突破,用农杆菌侵染水稻、玉米等多种单子叶植物也取得了成功,D错误。
8.B 先用Ca2+处理农杆菌,使农杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,再将外源基因A导入,A正确;农杆菌侵染植物细胞时,仅重组Ti质粒中的T-DNA整合进入植物细胞染色体DNA上(易错点),而重组Ti质粒中潮霉素抗性基因未整合到植物细胞染色体DNA上,即转基因水稻细胞不含潮霉素抗性,培养水稻细胞时不能通过添加潮霉素进行筛选,B错误;水稻组织培养过程中需调节植物激素的种类和比例,以保证得到完整的植株,C正确;第一代水稻植株进行减数分裂产生的配子细胞(易错点)中可能不含有外源基因A,D正确。
9.C 目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是目的基因能否在受体细胞中稳定保存并复制,A错误。
类型
方法
检测内容
分子水平
的检测
PCR等技术
检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因
检测目的基因是否转录出了mRNA
抗原—抗
体杂交技术
检测目的基因是否翻译成相应蛋白质,B错误,C正确
个体生物学
水平的鉴定
抗虫、抗病
接种实验等
确定转基因生物是否具备相关性状,D错误
10.B 4~9号是转基因植株,理论上应包含目的基因,结合2号野生型和10号无菌蒸馏水组的结果,推测目的基因的片段大小应为250~500 bp,A合理;3号PCR结果包含250~500 bp的DNA片段,应包含目的基因,B不合理;9号PCR结果不包含250~500 bp片段,所以不是所需转基因植株,C合理。
11.答案 (1)引物1 引物4 激活DNA聚合酶 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 (2)HindⅢ SmaⅠ P载体、重组质粒 (3)新霉素 玉米细胞是真核细胞,抗性基因表达后具有新霉素抗性 杂交育种、诱变育种
解析 (1)DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,引物作为新子链的合成起点,结合在母链的3'端,使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,应选择引物1和引物4。(2)目的基因需要转入启动子和终止子之间,限制酶XhoⅠ和EcoRⅠ会破坏目的基因,所以构建基因表达载体时应选择限制酶HindⅢ和SmaⅠ。结合电泳图,用限制酶切割后,Y中含有抗病毒基因的片段和4 700 bp的质粒片段,所以Y是重组质粒;X中不含抗病毒基因的片段,X是P载体。(3)题干信息:抗性基因KanR/NeoR在真核细胞中表达时,细胞具有新霉素抗性,在原核细胞中表达时,细胞具有卡那霉素抗性。玉米细胞是真核细胞,抗性基因表达后具有新霉素抗性,所以应该在培养基中添加新霉素筛选转化成功的玉米细胞。除转基因技术外,培育优良玉米的途径还有杂交育种、诱变育种等。
12.B DNA电泳指示剂的作用主要是用来指示何时停止电泳,即待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘(不是凝胶加样孔边缘)时,停止电泳,以防止样品流失到缓冲液中,B错误。
13.A 在PCR过程中,预变性和最后一次循环时变性时间较长,目的是确保所有的DNA双链充分解聚,为后续可能的反应提供足够的单链模板,A正确;PCR过程中,复性温度过低会导致引物与模板错配,可能会出现非特异性扩增等问题,一般不会导致无扩增DNA片段,B错误;DNA的电泳速率与DNA分子的大小、构象、凝胶浓度等有关(常考点),凝胶浓度越大,孔隙越小,DNA分子迁移受到的阻力越大,C错误;进行电泳鉴定时,应将PCR产物与凝胶载样缓冲液(内含指示剂)混合(易错点),然后用微量移液器注入加样孔内,核酸染料一般是在制胶时加入琼脂糖溶液中(易错点),而不是与PCR产物、凝胶载样缓冲液一起混合,D错误。
能力提升练
1.A
2.A
3.D
4.C
5.C
6.A
1.A 扩增AtGA2ox8基因时,循环n次得到2×2n条DNA单链,初始模板的两条链不含引物序列,则需要消耗引物2(n+1)-2个,A错误;利用农杆菌转化法培育转基因拟南芥的过程中有两次筛选,第一次是筛选重组质粒是否导入农杆菌,第二次是筛选目的基因有没有整合到拟南芥的染色体DNA上,C正确;PCR技术可检测植物的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA,D正确。
2.A 图中sfp和idgS基因启动子方向相反,故两基因转录的模板链不同,A正确;实验用的Ti质粒中通常至少含有一个抗生素抗性基因,便于重组DNA的筛选,B错误;农杆菌将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰细胞染色体DNA上(不是细胞质基因组中),C错误;将sfp基因插入Ti质粒时,若使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ,则会将终止子1一同切除,D错误。
易错提醒
方向判断
3.D
关键信息
选项判断
目的基因的两侧、pBR322上有酶A、酶B和酶C识别序列;
酶A能把质粒上的2个标记基因都破坏
应选用酶B和酶C切割pBR322和目的基因,A正确
结合A的分析,基因表达载体构建完成后,氨苄青霉素抗性基因保留下来,而四环素抗性基因被破坏
可以通过在培养基中加入氨苄青霉素来进行初步筛选,含目的基因(表达载体)的受体细胞能够在含氨苄青霉素的培养基中生长,B正确,D错误
限制酶每一次切割,断开2个磷酸二酯键,产生2个游离的磷酸基团
图中质粒用酶B和酶C切割后,则会产生4个游离的磷酸基团,C正确
4.C 形成重组质粒时,如果温度远高于50 ℃,氢键不容易形成,黏性末端的碱基不容易互补配对,C错误;传统方法常受限于限制酶识别序列,In-Fusion技术无需识别特定切割位点,用In-Fusion酶处理,使同源序列形成黏性末端,需识别目的基因与线性质粒任意同源序列,D正确。
5.C
图中用A和B两种限制酶在该DNA的3个位点进行切割,得到4个DNA片段,断开6个磷酸二酯键(DNA是双链结构),最终得到6个游离的磷酸基团,B正确,C错误。
6.A SpeⅠ酶切后产生的两个片段长度为4.3 kb和1.3 kb,忽略MCS中各限制酶酶切位点间的碱基序列,只能推出CDS上有1个SpeⅠ酶切位点,且位于CDS的中间位置,但不能判断CDS插入的方向,A错误;PstⅠ切割后产生了0.8 kb的片段,结合题干“CDS的终止子上游0.8 kb处有一个PstⅠ的酶切位点”,忽略MCS中各限制酶酶切位点间的碱基序列,可判断与LacZ基因相比,CDS插入时方向相反,B正确;线性空载体长度为3.0 kb,MCS上有两个EcoRⅠ酶切位点,EcoRⅠ酶切后产生3.0 kb、2.1 kb、0.5 kb共3个片段,说明CDS长度为2.6 kb,在距一端0.5 kb处有一个EcoRⅠ酶切位点,C正确;重组质粒上有3个EcoRⅠ酶切位点,2个SpeⅠ酶切位点,该重组质粒为一个环状质粒,忽略MCS中各限制酶酶切位点间的碱基序列,则重组质粒同时用EcoRⅠ和SpeⅠ酶切,电泳能检测到4个不同条带,D正确。
7.答案 (1)从基因文库中获取 (2)Sau3AⅠ 会出现目的基因和质粒的自身环化、目的基因在质粒上的连接方向不确定 EcoRⅠ和BamHⅠ (3)不一定能 (4)鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞 (5)将转基因棉花种植在盐碱地,观察其生长状况
解析 (2)(3)图2显示,Sau3AⅠ与BamHⅠ酶切后产生的黏性末端相同(均为5'GATC),故若用BamHⅠ获得目的基因,则需选用Sau3AⅠ切割图3所示质粒,便于两者的连接。为了防止目的基因和质粒的自身环化和反向连接,应选用双酶切法。Sau3AⅠ会破坏目的基因,故只能选择EcoRⅠ和BamHⅠ同时切割图1所示的DNA片段,然后用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割图3质粒,得到的片段及重组质粒如图所示:
8.答案 (1)都需要模板、引物、DNA聚合酶,原料都是脱氧核苷酸 R4 (2)引物甲和引物丁部分碱基互补配对,影响子链的合成 ①④ (3)F1、R3
解析 (1)若图乙中融合基因的b链为模板链,根据启动子和终止子的位置可知图乙中转录方向是从左向右,则可判断图乙DNA双链和引物的方向:
图甲PCR1中fat1的双链和引物方向:
根据以上分析可知,图乙中fat1片段中与R4配对的单链是a链,因此图甲PCR1中的引物甲与图乙中引物R4的绝大部分序列相同。(2)利用重叠延伸PCR连接fat1和fat2基因过程中,引物甲和引物丁的侧翼序列是互补配对的,若置于同一反应体系,会发生结合而失去作用,不能扩增出正确产物,PCR1体系与PCR2体系应分别独立进行。高温加热后fat1-2A和2A-fat2的双链解开,根据延伸方向(5'→3')可知,其中能正常延伸形成融合基因的是①④形成的杂交链。(3)PCR检测目的有两个,一个是确定fat1基因连接到质粒中,另一个是确定fat1基因插入2A序列的上游。若仅用一对引物,应选择图乙中的引物F1、R3,电泳检测若有条带,则说明fat1基因连接到质粒中且插入2A序列的上游,否则没有条带。
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