Question

11．DNA擴增有兩種不同的方法．方法1是將該DNA片段導入細菌細胞中，通過培養(yǎng)細菌進行體內擴增；方法2是利用PCR技術進行體外擴增．
（1）方法l的過程如下：
第一步：用限制酶將目的基因切割下來，插入到帶有某種抗生素抗性基因的質粒中，然后將重組質粒導入受體菌，利用添加有特異性抗生素的培養(yǎng)基對受體菌進行培養(yǎng)．
①在培養(yǎng)基中添加特異性抗生素的目的是選擇導入了重組質粒（即含有目標DNA片段）的受體菌．
第二步：對篩選得到的重組細菌進行培養(yǎng)、擴增．
②此階段培養(yǎng)基中仍需添加特異性抗生素，因為只有含有重組質粒的細菌（即含有目的基因的細菌）才帶有該抗生素抗性基因，才能在添加特異性抗生素的培養(yǎng)基上生長．
③請列舉兩個影響培養(yǎng)效果的因素，并簡要說明其原理．
a．培養(yǎng)溫度，溫度影響細菌體內酶的活性
b．培養(yǎng)的氣體條件，氧氣和二氧化碳的含量會影響細菌的代謝
第三步：從培養(yǎng)得到的受體菌中分離純化目標DNA片斷．
（2）根據(jù)方法2回答下列問題．
①PCR技術開發(fā)成功的關鍵是制備得到了耐高溫的DNA聚合酶．
②PCR中加入引物的作用是：作為DNA復制的起點
③電泳是分離純化DNA和蛋白質的常用方法，體內和體外擴增得到的DNA往往都還需要利用電泳技術進一步分離純化．請簡要闡述該方法的工作原理．不同DNA和蛋白質分子大小、帶電性都存在差異，因此在電場中移動速度不同，利用這一特性可把目的分子與其余物質分開．

Answer 1

分析 1、基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因
（1）啟動子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結合位點，能控制著轉錄的開始；
（2）終止子在基因的尾端，它控制著轉錄的結束；
（3）標記基因便于目的基因的鑒定和篩選．
2、PCR技術：
（1）概念：PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術．
（2）原理：DNA復制．
（3）條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物．
（4）條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）
（5）過程：①高溫變性：DNA解旋過程（PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開）；低溫復性：引物結合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．

解答 解：（1）①質粒中的抗生素抗性基因可作為標記基因，作用是篩選出含導入目的基因的受體細胞．因此，在培養(yǎng)基中添加特異性抗生素的目的是導入了重組質粒（即含有目標DNA片段）的受體菌．
②引物只有含有重組質粒的細菌（即含有目的基因的細菌）才帶有該抗生素抗性基因，才能在添加特異性抗生素的培養(yǎng)基上生長，因此此階段培養(yǎng)基中仍需添加特異性抗生素．
③影響培養(yǎng)效果的因素有：a．培養(yǎng)溫度，溫度影響細菌體內酶的活性；b．培養(yǎng)的氣體條件，氧氣和二氧化碳的含量會影響細菌的代謝．
（2）①PCR技術的第一步是高溫變性，因此該技術的成功的關鍵是制備獲得耐高溫DNA聚合酶．
②PCR中加入引物的作用是：作為DNA復制的起點．
③電泳的工作原理：不同DNA和蛋白質分子大小、帶電性都存在差異，因此在電場中移動速度不同，利用這一特性可把目的分子與其余物質分開．
故答案為：
（1）①選擇導入了重組質粒（即含有目標DNA片段）的受體菌
②特異性抗生素     只有含有重組質粒的細菌（即含有目的基因的細菌）才帶有該抗生素抗性基因，才能在添加特異性抗生素的培養(yǎng)基上生長
③a．培養(yǎng)溫度，溫度影響細菌體內酶的活性；b．培養(yǎng)的氣體條件，氧氣和二氧化碳的含量會影響細菌的代謝．
（2）①DNA聚合      
②作為DNA復制的起點
③不同DNA和蛋白質分子大小、帶電性都存在差異，因此在電場中移動速度不同，利用這一特性可把目的分子與其余物質分開

點評 本題考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理、操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)，能結合所學的知識準確答題．