高中 | 第2节 DNA的结构 题目答案及解析

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必修二 遗传与进化

第三章 基因的本质

第2节 DNA的结构

重组人纤溶酶原激活剂($\rm hPA$)能够高效特异性地溶解血栓,目前已培育成功$\rm rhPA$转基因兔,作为乳腺生物反应器批量生产药物。某科研团队构建$\rm PCL25/rhPA$重组质粒如图$\rm 1$所示(该质粒以$\rm \beta-casein$作为调控序列,以$\rm CMV$为启动子,图$\rm 1$$ Sal$Ⅰ、$ Xho$Ⅰ、$\rm Not$Ⅰ所在位置表示相关限制酶切点),图$\rm 2$为培育$\rm rhPA$转基因免时用的乳腺特异性表达载体及$\rm PCR$检测原理图($\rm PCR-F$$\rm PCR-R$为引物序列)。请回答下列问题:

    

$\rm PCL25/rhPA$重组质粒如图$\rm 1$所示。$\rm rhPA$基因上游的$\rm CMV$能被                 结合,从而开启转录过程。在$\rm PCL25$质粒的                 限制酶切位点处插入化学合成的$\rm rhPAcDNA$片段。

[["$\\rm RNA$聚合酶","$Xho$Ⅰ"]]

由题意可知,$\rm rhPA$基因上游的$\rm CMV$为启动子,启动子能被$\rm RNA$聚合酶识别并结合,从而开启转录过程;在构建图$\rm 1$中的重组质粒时要保证目的基因($\rm rhPAcDNA$片段)被连接在质粒($\rm PCL25$质粒)上特定的启动子和终止子之间才能保证目的基因在受体细胞中被成功转录,而启动子和终止子之间只有$\rm Xho$Ⅰ识别序列,据此推测,$\rm PCL25/rhPA$重组质粒是在$\rm PCL25$质粒的$Xho$Ⅰ限制酶切位点处插入化学合成的$\rm rhPAcDNA$片段构建而成;

复制原点($\rm ori$)序列中$\rm A—T$含量很高,有利于$\rm DNA$复制起始时的解旋,原因是                                                                                 

[["

$\\rm A$$\\rm T$之间的氢键数量少,容易打开

"]]

复制原点($\rm ori$)序列中$\rm A—T$含量很高,$\rm A—T$之间形成两个氢键,而$\rm C-G$之间形成三个氢键,$\rm A—T$含量高,氢键数量少,容易打开;

氨苄西林抗性基因($\rm Amp^{R}$)的作用是                                                                                  

[["

作为标记基因,将含有重组质粒的细菌筛选出来

"]]

氨苄西林抗性基因($\rm AmpR$)可作为标记基因,将含有重组质粒的细菌筛选出来;

能否用只含有氨苄西林的培养基筛选出导入重组质粒的细胞?                。原因是                                                                                  

[["

不能;导入普通质粒或普通重组质粒的细胞都具有氨苄西林抗性,都能正常生长

"]]

由于普通质粒也含有氨苄西林抗性基因($\rm AmpR$),导入了普通质粒的细菌也可以在只含有氨苄西林的培养基上存活,所以不能用只含有氨苄西林的培养基筛选出导入重组质粒的细胞。

为筛选出含有重组质粒$\rm P3$(图$\rm 3$)的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到$\rm A$$\rm B$$\rm C$三类菌落,其生长情况如表(“$\rm +$”代表生长,“$\rm —$”代表不生长)。根据表中结果判断,应选择的菌落是                (填表中字母)类,另外两类菌落质粒导入情况分别是                                                                                  

  

平板类型菌落类型
$\rm A$$\rm B$$\rm C$
无抗生素$\rm +$$\rm +$$\rm +$
氨苄西林$\rm +$$\rm +$$\rm -$
四环素$\rm +$$\rm -$$\rm -$
氨苄西林$\rm +$四环素$\rm +$$\rm -$$\rm -$
[["

$\\rm B$$\\rm A$类菌落含有$\\rm P0$$\\rm C$类菌落未转入质粒

"]]

为筛选出含有重组质粒$\rm P3$(图$\rm 3$)的菌落,根据表中结果判断,应选择的菌落是$\rm B$$\rm A$菌落质粒未导入目的基因,导入了普通质粒$\rm P0$,因此可以在四种平板上生存。$\rm B$菌落为含有重组质粒$\rm P3$的菌落,没有四环素抗性基因,但含有氨苄西林抗性基因,因此在无抗生素培养基以及氨苄西林的培养基可以生存,但无法在四环素以及氨苄西林$\rm +$四环素培养基生存。$\rm C$菌落未导入质粒,因此只能在无抗生素平板生存;

$\rm 2$为培育$\rm rhPA$转基因免时用的乳腺特异性表达载体及$\rm PCR$检测原理图($\rm PCR-F$$\rm PCR-R$为引物序列)。结合图$\rm 1$可知,需用                 酶(限制酶名称)切割$\rm PCl25/rhPA$重组质粒,获得图$\rm 2$的线性化乳腺特异性表达载体。

[["$Not$Ⅰ和$ Sal$Ⅰ"]]

据图$\rm 2$可知,该乳腺特异性表达载体是由$\rm \beta—casein$$\rm CMV$$\rm rhPAcDNA$片段等组成,没有其他序列,说明这是通过用$ Sal$Ⅰ和$Not$Ⅰ切割$\rm PCL25/rhPA$重组质粒得到的。

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