Question

8．重疊延伸PCR技術(shù)是一種通過(guò)寡聚核苷酸鏈之間重疊的部分互相搭橋、互為模板，通過(guò)多次PCR擴(kuò)增，從而獲得目的基因的方法．該技術(shù)在擴(kuò)增較長(zhǎng)片段的DNA、不同來(lái)源的DNA片段拼接、基因的定點(diǎn)誘變等方面具有廣泛的應(yīng)用前景．圖是利用重疊延伸PCR技術(shù)擴(kuò)增某目的基因的過(guò)程．其主要沒(méi)計(jì)思路是用具有互補(bǔ)配對(duì)片段的引物（圖中引物2、引物3），分別PCR，獲得有重疊鏈的兩種 DNA片段，再在隨后的擴(kuò)增反應(yīng)中通過(guò)重疊鏈的延伸獲得目的基因．結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析下列問(wèn)題．

（1）引物中G+C的含量影響著引物與模板DNA結(jié)合的穩(wěn)定性，引物中G+C的含量越高，結(jié)合穩(wěn)定性越高．
（2）在第一階段獲得兩種具有重疊片段DNA的過(guò)程中，必須將引物l、2和引物3、4置于不同反應(yīng)系統(tǒng)中，這是因?yàn)橐��?和3中存在互補(bǔ)配對(duì)片段，置于同一反應(yīng)系統(tǒng)時(shí)它們會(huì)發(fā)生結(jié)合而失去作用．
（3）若在引物l和引物2組成的反應(yīng)系統(tǒng)和引物3、引物4組成的反應(yīng)系統(tǒng)中均復(fù)制一次，共產(chǎn)生3種雙鏈DNA分子．
（4）在引物1、引物2組成的反應(yīng)系統(tǒng)中，經(jīng)第一階段形成圖示雙鏈DNA至少要經(jīng)過(guò)2 次復(fù)制．
（5）若利用微生物擴(kuò)增該目的基因，其基本步驟包括：目的基因與載體結(jié)合、將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞、微生物的篩選和培養(yǎng)、從菌群中獲取目的基因．

Answer 1

分析 PCR技術(shù)進(jìn)行的條件有：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定性的DNA聚合酶，所運(yùn)用的原理為DNA分子的復(fù)制，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則．而在DNA分子中C-C之間有三個(gè)氫鍵，能增強(qiáng)DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性．

解答 解：（1）由于C-C之間有三個(gè)氫鍵，而A-T之間有兩個(gè)氫鍵，所以引物中C+C含量越高，引物與模板DNA的結(jié)合就越穩(wěn)定．
（2）從圖中可以看出，引物2和引物3相應(yīng)的堿基之間可以進(jìn)行配對(duì)，所以如果將引物2和3放在一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)中，則會(huì)引起引物2和3的失效．
（3）兩個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)中各自形成兩種DNA分子，但由于引物1和引物4形成兩個(gè)與原DNA相同的DNA分子，所以含有引物1和4的DNA屬于同一種DNA，故總共形成三種DNA分子．
（4）第一次復(fù)制形成的兩個(gè)DNA分子分別含有引物1和引物2，圖中第一階段形成的DNA分子同時(shí)具有引物1和引物2，圖示雙鏈DNA分子至少要經(jīng)過(guò)第二次復(fù)制才能形成．
（5）利用微生物擴(kuò)增該目的基因，需要將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，而導(dǎo)入受體細(xì)胞首先要將目的基因與載體結(jié)合．
故答案為：
（1）越高  
（2）引物2和3中存在互補(bǔ)配對(duì)片段，置于同一反應(yīng)系統(tǒng)時(shí)它們會(huì)發(fā)生結(jié)合而失去作用
（3）3   
（4）2   
（5）目的基因與載體結(jié)合       將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的分析能力、從題中獲取有效信息的能力、理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，構(gòu)建相應(yīng)知識(shí)框架的能力，難度適中．