Question

11．DNA擴(kuò)增有兩種不同的方法．方法1是將該DNA片段導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞中，通過(guò)培養(yǎng)細(xì)菌進(jìn)行體內(nèi)擴(kuò)增；方法2是利用PCR技術(shù)進(jìn)行體外擴(kuò)增．
（1）方法l的過(guò)程如下：
第一步：用限制酶將目的基因切割下來(lái)，插入到帶有某種抗生素抗性基因的質(zhì)粒中，然后將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體菌，利用添加有特異性抗生素的培養(yǎng)基對(duì)受體菌進(jìn)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(dǎo)入了重組質(zhì)粒（即含有目標(biāo)DNA片段）的受體菌．
第二步：對(duì)篩選得到的重組細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)、擴(kuò)增．
②此階段培養(yǎng)基中仍需添加特異性抗生素，因?yàn)橹挥泻�有重組質(zhì)粒的細(xì)菌（即含有目的基因的細(xì)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(zhǎng)．
③請(qǐng)列舉兩個(gè)影響培養(yǎng)效果的因素，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其原理．
a．培養(yǎng)溫度，溫度影響細(xì)菌體內(nèi)酶的活性
b．培養(yǎng)的氣體條件，氧氣和二氧化碳的含量會(huì)影響細(xì)菌的代謝
第三步：從培養(yǎng)得到的受體菌中分離純化目標(biāo)DNA片斷．
（2）根據(jù)方法2回答下列問(wèn)題．
①PCR技術(shù)開(kāi)發(fā)成功的關(guān)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(fù)制的起點(diǎn)
③電泳是分離純化DNA和蛋白質(zhì)的常用方法，體內(nèi)和體外擴(kuò)增得到的DNA往往都還需要利用電泳技術(shù)進(jìn)一步分離純化．請(qǐng)簡(jiǎn)要闡述該方法的工作原理．不同DNA和蛋白質(zhì)分子大小、帶電性都存在差異，因此在電場(chǎng)中移動(dòng)速度不同，利用這一特性可把目的分子與其余物質(zhì)分開(kāi)．

Answer 1

分析 1、基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因
（1）啟動(dòng)子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，能控制著轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始；
（2）終止子在基因的尾端，它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束；
（3）標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選．
2、PCR技術(shù)：
（1）概念：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)．
（2）原理：DNA復(fù)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(duì)引物．
（4）條件：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）
（5）過(guò)程：①高溫變性：DNA解旋過(guò)程（PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開(kāi)不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開(kāi)）；低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．

解答 解：（1）①質(zhì)粒中的抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因，作用是篩選出含導(dǎo)入目的基因的受體細(xì)胞．因此，在培養(yǎng)基中添加特異性抗生素的目的是導(dǎo)入了重組質(zhì)粒（即含有目標(biāo)DNA片段）的受體菌．
②引物只有含有重組質(zhì)粒的細(xì)菌（即含有目的基因的細(xì)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(zhǎng)，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(xì)菌體內(nèi)酶的活性；b．培養(yǎng)的氣體條件，氧氣和二氧化碳的含量會(huì)影響細(xì)菌的代謝．
（2）①PCR技術(shù)的第一步是高溫變性，因此該技術(shù)的成功的關(guān)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(fù)制的起點(diǎn)．
③電泳的工作原理：不同DNA和蛋白質(zhì)分子大小、帶電性都存在差異，因此在電場(chǎng)中移動(dòng)速度不同，利用這一特性可把目的分子與其余物質(zhì)分開(kāi)．
故答案為：
（1）①選擇導(dǎo)入了重組質(zhì)粒（即含有目標(biāo)DNA片段）的受體菌
②特異性抗生素     只有含有重組質(zhì)粒的細(xì)菌（即含有目的基因的細(xì)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(zhǎng)
③a．培養(yǎng)溫度，溫度影響細(xì)菌體內(nèi)酶的活性；b．培養(yǎng)的氣體條件，氧氣和二氧化碳的含量會(huì)影響細(xì)菌的代謝．
（2）①DNA聚合      
②作為DNA復(fù)制的起點(diǎn)
③不同DNA和蛋白質(zhì)分子大小、帶電性都存在差異，因此在電場(chǎng)中移動(dòng)速度不同，利用這一特性可把目的分子與其余物質(zhì)分開(kāi)

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)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(xì)節(jié)，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．