Question

14．請(qǐng)回答基因工程方面的有關(guān)問(wèn)題：
（1）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（如圖所示）．圖中引物中為單鏈
DNA片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)．

①?gòu)睦碚撋贤茰y(cè)，第四輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物A的DNA片段所占比例為$\frac{15}{16}$．
②在第三輪循環(huán)產(chǎn)物中開(kāi)始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段，第四輪出現(xiàn)了8個(gè)等長(zhǎng)的DNA片段．
（2）設(shè)計(jì)引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一．某同學(xué)設(shè)計(jì)的兩組引物（只標(biāo)注了部分堿基序列）都不合理
（如圖），請(qǐng)分別說(shuō)明理由．

第一組：引物I和引物II局部發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效；
第二組：引物I自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效．
（3）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)，并標(biāo)注片段的長(zhǎng)度．
．

Answer 1

分析 采用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA的過(guò)程為：變性、退火、延伸．根據(jù)PCR過(guò)程的特點(diǎn)繪制PCR過(guò)程示意圖如圖所示：

據(jù)圖答題．

解答 解：（1）①由圖可知，由原來(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16個(gè)DNA分子，其中含有引物A的分子是15個(gè)，占$\frac{15}{16}$．
②由圖示可知，第一、二輪循環(huán)合成的子鏈長(zhǎng)度均不同，根據(jù)半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，前兩輪循環(huán)產(chǎn)生的四個(gè)DNA分子的兩條鏈均不等長(zhǎng)，第三輪循環(huán)產(chǎn)生的DNA分子存在等長(zhǎng)的兩條核苷酸鏈，如分析中的圖示．由于第三輪出現(xiàn)兩個(gè)等長(zhǎng)的DNA，經(jīng)過(guò)第四次復(fù)制產(chǎn)生4個(gè)等長(zhǎng)的DNA，另外有四個(gè)DNA通過(guò)第四次復(fù)制也會(huì)分別一個(gè)等長(zhǎng)的DNA，即總共8個(gè)．
（2）第1組：分析圖中引物可知，引物Ⅰ和引物Ⅱ的堿基之間存在互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系，這可能會(huì)導(dǎo)致引物Ⅰ和引物Ⅱ會(huì)發(fā)生局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效；
第2組：圖中引物Ⅱ的兩側(cè)堿基具有堿基配對(duì)關(guān)系，因此兩條引物Ⅱ之間會(huì)發(fā)生局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效．
（3）根據(jù)圖示，該質(zhì)粒為環(huán)形質(zhì)粒．用限制酶EcoRⅤ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)，只形成一個(gè)片段，說(shuō)明該質(zhì)粒上只有1個(gè)限制酶EcoRⅤ的識(shí)別位點(diǎn)．用限制酶MboⅠ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)，形成兩個(gè)片段，說(shuō)明該質(zhì)粒上有兩個(gè)限制酶MboⅠ的識(shí)別位點(diǎn)．用限制酶EcoRⅤ和MboⅠ聯(lián)合切割該質(zhì)粒時(shí)，形成三個(gè)片段，其中有一個(gè)片段的長(zhǎng)度與用MboⅠ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)產(chǎn)生的片段長(zhǎng)度相同（2.5kb），另外的兩個(gè)片段是5.5kb和6kb，這說(shuō)明限制酶EcoRⅤ的切割位點(diǎn)存在于用MboⅠ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)產(chǎn)生的另一片段（11.5kb）上．質(zhì)粒上EcoRV、MboI的切割位點(diǎn)如圖所示．
故答案為：
（1）①$\frac{15}{16}$    ②三   8
（2）第一組：引物I和引物II局部發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效
第二組：引物I自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效
（3）見(jiàn)圖

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合PCR過(guò)程示意圖，考查PCR技術(shù)、DNA分子復(fù)制、基因工程等知識(shí)，要求考生識(shí)記PCR技術(shù)的過(guò)程及原理，能分析題圖提取有效信息答題；掌握DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn)，能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；能根據(jù)題干信息判斷限制酶在質(zhì)粒上的位置．