Question

7．chlL基因是藍(lán)藻擬核DNA上與葉綠素合成有關(guān)的基因．為研究該基因?qū)θ~綠素合成的控制，需要構(gòu)建該種生物缺失chlL基因的變異株細(xì)胞．構(gòu)建過程如下：

第①步：用PCR技術(shù)從藍(lán)藻環(huán)狀DNA中擴(kuò)增出chlL基因片段．
第②步：將chlL基因與質(zhì)粒構(gòu)建形成重組質(zhì)粒1．
第③步：將重組質(zhì)粒1中chlL基因中部0.8kb片段刪除，用一段紅霉素抗性基因取代之，得到重組質(zhì)粒2．
第④步：將重組質(zhì)粒2導(dǎo)入藍(lán)藻細(xì)胞，由于改造后的基因與chlL基因仍有很長的序列相同，所以能準(zhǔn)確地與其發(fā)生同源重組，產(chǎn)生出缺失chlL基因的突變株．
請根據(jù)上述資料，回答下列問題：
（1）第①步用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA片段時用到的耐高溫的酶通常是指什么酶？TaqDNA聚合酶．PCR擴(kuò)增DNA時必須加入引物，引物的化學(xué)本質(zhì)是一小段DNA或RNA．
（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA一般要經(jīng)過三十多次循環(huán)，每次循環(huán)都要經(jīng)過三個步驟，其中“復(fù)性”這一步驟發(fā)生的變化是引物通過堿基互補(bǔ)配對與DNA模板鏈結(jié)合．
（3）構(gòu)建重組質(zhì)粒1、2時，為保證成功率，往往使用同一種限制酶對基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割，以切出相同的黏性末端，便于連接．此酶的作用是將DNA分子的磷酸二酯鍵打開．
（4）導(dǎo)入重組質(zhì)粒2以后，往往還需要進(jìn)行檢測和篩選，可用紅霉素抗性基因制成探針，檢測是否導(dǎo)入了重組基因，在培養(yǎng)基中加入紅霉素可將變異株細(xì)胞篩選出來．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示為構(gòu)建缺失ch1L基因的藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞的過程．①是通過PCR技術(shù)擴(kuò)增ch1L基因的過程；②是chIL基因與質(zhì)粒重組形成質(zhì)粒1的過程；③是紅霉素抗性基因和質(zhì)粒1重組形成質(zhì)粒2的過程；④是將重組質(zhì)粒2導(dǎo)入有chIL基因的藍(lán)藻細(xì)胞，并同源替換chIL基因，最終獲得無chIL基因的藍(lán)細(xì)菌．

解答 解：（1）第①步用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA片段時需要高溫解鏈，因此一般要用耐高溫的酶，通常是指TaqDNA聚合酶．PCR擴(kuò)增DNA時必須加入引物，引物的化學(xué)本質(zhì)是一小段DNA或RNA．
（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA一般要經(jīng)過三十多次循環(huán)，每次循環(huán)都要經(jīng)過三個步驟，其中“復(fù)性”這一步驟發(fā)生的變化是引物通過堿基互補(bǔ)配對與DNA模板鏈結(jié)合．
（3）構(gòu)建重組質(zhì)粒1、2時，為保證成功率，往往使用同一種限制酶酶對基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割，以切出相同的黏性末端，便于連接．此酶的作用是將DNA分子的磷酸二酯鍵打開．
（4）導(dǎo)入重組質(zhì)粒2以后，往往還需要進(jìn)行檢測和篩選，分析圖解可知，可用紅霉素抗性基因制成探針，檢測是否導(dǎo)入了重組基因，在培養(yǎng)基中加入紅霉素可將變異株細(xì)胞篩選出來．
故答案為：
（1）TaqDNA聚合酶  一小段DNA或RNA 
（2）引物通過堿基互補(bǔ)配對與DNA模板鏈結(jié)合
（3）同一種限制酶  黏性 磷酸二酯鍵 
（4）紅霉素抗性基因  紅霉素

點評 本題以藍(lán)細(xì)菌為素材，結(jié)合變異株的培育過程圖，考查基因工程的原理及技術(shù)，要求考生識記基因工程的原理、工具及操作步驟，能再運(yùn)用所學(xué)的知識，結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題，有一定難度．