Question

【題目】科研人員通過基因工程實現了β-甘露聚糖酶基因在豬腸道野生酵母菌中的表達，使原來不能被豬利用的粗纖維在豬腸道內被分解成可直接吸收的單糖。下圖為構建工程菌的部分過程，其中介導序列能引導載體整合到酵母菌的染色體DNA上。請據圖回答：

(1)①過程中需要的工具酶是___________，其最適溫度的范圍一般是___________(a.55~60℃，b.70~75℃，c.90~95℃)。②③過程中的工具酶作用的化學鍵是___________。

(2)①過程從野生酵母菌染色體DNA中PCR擴增介導序列時，科研人員設計了如下一對引物：和，其中下劃線部分序列的設計依據是___________，方框部分序列的設計目的是___________。

(3)若 Bamh I酶切的DNA末端與BglⅡ酶切的DNA末端可以被DNA連接酶連接，原因是___________，連接的部位，這兩種酶___________(填“都能”、“都不能”或“只有一種能”)切開，原因是___________。

(4)若使用EcoRⅠ和Sal I酶對重組表達載體進行完全酶切并鑒定，可得到___________種DNA片段。

Answer 1

【答案】熱穩定性DNA聚合酶（Taq酶或耐高溫的DNA聚合酶） （70~75℃） 磷酸二酯鍵 介導序列兩端的部分DNA序列 使擴增出的介導序列兩端含有限制酶EcoR I和BamH I的識別序列（便于構建重組質粒） 黏性末端序列互補或粘性末端相同 不能 連接部位不再是BamH I酶與BglⅡ酶的識別序列 3

【解析】

分析題圖為將β-甘露聚糖酶基因整合到酵母細胞的基因的過程：圖示為構建工程菌的部分過程，其中①表示采用PCR技術擴增介導序列的過程；②是用DNA連接酶將質粒載體與介導序列連接形成重組質粒的過程；③表示用DNA連接酶將質粒載體、介導序列質粒載體和克隆載體重新組成形成重組表達載體。

（1）圖中①表示采用PCR技術擴增介導序列的過程，該過程在高溫條件下進行，需要熱穩定性DNA聚合酶（Taq酶或耐高溫的DNA聚合酶），其最適溫度的范圍一般是70~75℃；②③表示基因表達載體的構建過程，除了圖中的限制酶外，該過程中還需要DNA連接酶，作用的化學鍵是磷酸二酯鍵。

（2）下劃線部分序列的設計根據是介導序列兩端的部分DNA序列；GAATTC是限制酶EcoRⅠ的識別序列，而CCTAGG是限制酶BamHⅠ的識別序列，因此方框部分序列的設計目的是使擴增出的介導序列兩端含有限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ的識別序列， （便于構建重組質粒）。

（3）若 Bamh I酶切的DNA末端與BglⅡ酶切的DNA末端可以被DNA連接酶連接，說明黏性末端序列互補或粘性末端相同，連接的部位這兩種酶都不能切開，原因是連接部位不再是BamH I酶與BglⅡ酶的識別序列。

（4）由圖可以知道，重組的基因表達載體含有2個EcoRⅠ酶割位點，含有1個SalⅠ酶切位點，因此使用EcoRⅠ和SalⅠ酶切重組質粒可以得到3種DNA片斷。