Question

在基因工程中通常需要利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，其原理與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制類似，其特異性依賴于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核苷酸引物．PCR如右圖示，包括三個(gè)基本反應(yīng)步驟：①模板DNA的變性：模板DNA經(jīng)加 熱至93℃左右一定時(shí)間后雙鏈解離；②模板DNA與引 物的退火（復(fù)性）：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈結(jié)合形成DNA模板--引物結(jié)合物；③引物的延伸：DNA模板--引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下，合成一條新的與模板DNA 鏈互補(bǔ)的脫氧核苷酸鏈．重復(fù)循環(huán)變性--退火--延伸三過(guò)程，就可獲得較多的目的基因．
（1）溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈結(jié)合形成DNA模板--引物結(jié)合物時(shí)所遵循的原則是

 

．
（2）在PCR技術(shù)中，引物的作用是

 

．
（3）從理論上推測(cè)，第三輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物B的DNA片段所占比例為

 

．
（4）下圖表示利用PCR技術(shù)獲取目的基因X的第一次循環(huán)產(chǎn)物．則至少需要在

 

輪循環(huán)產(chǎn)物中才能開(kāi)始出現(xiàn)獨(dú)立且完整的X基因．如果經(jīng)過(guò)n次循環(huán)，則產(chǎn)物中①所示DNA分子數(shù)為

 

．

（5）用限制酶EcoRV、MboI單獨(dú)或聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，得到DNA片段長(zhǎng)度如下圖（1kb即1000個(gè)堿基對(duì)），請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的指定位置畫(huà)出質(zhì)粒上EcoRV、MboI的切割位點(diǎn)．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（適用于目的基因的核苷酸序列已知的情況）．PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)，其原理是DNA復(fù)制，需要模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶），以指數(shù)的方式擴(kuò)增，即約2n．引物是一段短的單鏈RNA或DNA片段，可結(jié)合在核酸鏈上與之互補(bǔ)的區(qū)域，其功能是作為核苷酸聚合作用的起始點(diǎn)．

解答： 解：（1）溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則結(jié)合形成DNA模板--引物結(jié)合物．
（2）在PCR技術(shù)中，引物是一段短的單鏈RNA或DNA片段，可結(jié)合在核酸鏈上與之互補(bǔ)的區(qū)域，其功能是作為核苷酸聚合作用的起始點(diǎn)．
（3）根據(jù)PCR過(guò)程特點(diǎn)繪制PCR過(guò)程示意圖，可知，以原來(lái)的每條母鏈為模板合成的兩個(gè)新DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子鏈為模板合成新DNA分子時(shí)，兩種引物都含有，故第四輪循環(huán)共產(chǎn)生8個(gè)DNA分子，其中含有引物B的分子只有7個(gè)，占

7

8

．
（4）
由圖分析可知：
X基因第一次復(fù)制得到兩個(gè)兩種：①和②；
X基因第二次復(fù)制得到四個(gè)四種：①?gòu)?fù)制得①和③、②復(fù)制得②和④；
X基因第三次復(fù)制得到八個(gè)五種：①?gòu)?fù)制得①和③、③復(fù)制得③和⑤、②復(fù)制得②和④、④復(fù)制得④和⑤；
X基因第四次復(fù)制得到16個(gè)五種：①?gòu)?fù)制得①和③、兩個(gè)③復(fù)制得兩個(gè)③和兩個(gè)⑤、兩個(gè)④復(fù)制得兩個(gè)④和兩個(gè)⑤．兩個(gè)⑤得到4個(gè)⑤．    
從上面的推測(cè)可知，第三輪循環(huán)產(chǎn)物中才能開(kāi)始出現(xiàn)獨(dú)立且完整的X基因，即⑤．如果經(jīng)過(guò)n次循環(huán)，則產(chǎn)物中①所示DNA分子數(shù)為1個(gè)．
（5）單獨(dú)用EcoRV可將質(zhì)粒切成一段，說(shuō)明在其上有一個(gè)EcoRV切點(diǎn)．單獨(dú)使用MboI能將環(huán)狀質(zhì)粒切成2.5kb和11.5kb兩段，說(shuō)明在質(zhì)粒章有兩個(gè)MboI切點(diǎn)，且切點(diǎn)在2.5kb和11.5kb之間．兩者共同使用時(shí)，環(huán)狀質(zhì)粒被切成三段，說(shuō)明在質(zhì)粒上共有三個(gè)切點(diǎn)，說(shuō)明EcoRV的切點(diǎn)在5.5kb和6kb之間．
如圖所示：

故答案為：
（1）堿基互補(bǔ)配對(duì)
（2）能與模板鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)，引導(dǎo)并作為子鏈合成的起點(diǎn)
（3）7/8
（4）3     1
（5）

點(diǎn)評(píng)：本題考查了基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．