Question

请回答基因工程方面的有关问题:

(1)利用PCR技术扩增目的基因,其原理与细胞内DNA复制类似(如下图所示)。图中引物为单链DNA片段,它是子链合成延伸的基础。

①从理论上推测,第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为    。

②在第    轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。

(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图),请分别说明理由。

①第1组:                                                                    ;

②第2组:                                                                     。

(3) PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶,下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能,这是因为                                                                     。

(4)用限制酶EcoRV、MboⅠ单独或联合切割同一种质粒,得到的DNA片段长度如下图(1 kb即1 000个碱基对),请画出质粒上EcoRV、MboⅠ的切割位点。

Answer

(1)①15/16 ②三

(2)①引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效

②引物Ⅰ'自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效

(3) DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上

(4)见图

【解析】(1)①一个亲代DNA复制4次得到16个DNA,不含引物A的DNA就一个,其余均含有引物A,故含有引物A的DNA的比例为15/16。②由图示知,第一、二轮循环合成的子链长度均不同,根据半保留复制特点,前两轮循环产生的4个DNA分子的两条链均不等长,第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链,如下图所示。

(2)第1组中,引物Ⅰ和引物Ⅱ中第3、4个碱基发生互补导致失效。第2组中,引物Ⅰ'折叠后会出现与后面5个碱基的互补而失效。(3)DNA聚合酶在催化DNA合成时可将多个核苷酸连接起来,形成DNA单链。

(4)单独用EcoRV可将质粒切成一段,说明在其上有一个EcoRV切点。单独使用MboⅠ能将环状质粒切成2.5 kb和11.5 kb两段,说明在质粒上有两个Mbo Ⅰ切点,且切点在2.5 kb和11.5 kb之间。两者共同使用时,环状质粒被切成三段,说明在质粒上共有三个切点,如图所示,说明EcoRV的切点在5.5 kb和6 kb之间,如下图所示。