11、聚合酶链式反应(PCR)是生物学家在实验室以少量样品制备大量DNA的生化技术，反应系统中包括微量样品基因、DNA聚合酶、引物、4种脱氧核苷酸等。反应中新合成的DNA又可作为下一轮循环反应的模板，其过程如下图，据图回答以下问题：

　　(1)什么原因通过此反应产生的DNA与样品完全一样?

　　(2)每次此循环反应完成时产生两分子DNA，假如该DNA样品有1000个脱氧核苷酸，它的一条单链上碱基A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4，那么五次循环后将产生多少个DNA，________个，需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目至少是________个。

　　(3)指出此过程与转录过程的三个不同点：

　　①_________________

　　②________________

　　③________________。

　　解析：此题将基因工程知识与DNA分子复制等知识结合在一起，DNA分子的复制是半保留复制，因此复制五次，能够得到32个DNA分子，而新合成的DNA分子数目相当于31个，在一个DNA分子中有胸腺嘧啶脱氧核苷酸200个，因此需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目至少是6200个。

　　聚合酶链式反应(PCR)技术是在人为条件下进行的DNA分子复制技术，而转录是形成mRNA的过程，故二者有特别多不同之外。

　　答案：(1)新产生的DNA是以样品DNA为模板合成的

　　(2)326200

　　(3)PCR以DNA的两条单链为模板，转录时以DNA的一条单链为模板所用的原料不同催化反应的酶不同

　　12、如图为某种质粒表达载体简图，

　　小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tetR为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。目的基因的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点。

　　据图回答：

　　(1)将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有

　　__________、_________、_____三种。假设要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行________。

　　(2)用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是_________;假设接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是___________。

　　(3)目的基因表达时，RNA聚合酶识别和结合的位点是_______，其合成的产物是________。

　　(4)在上述实验中，为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是________。

　　解析：(1)将含有目的基因的DNA与质粒用EcoRⅠ酶切开后，可形成许多有相同末端的DNA片段，再用DNA连接酶连接起来后，可形成目的基因与目的基因、目的基因与载体、载体与载体连接的重组DNA分子，而基因工程所需要的是目的基因与载体的连接物，因此对以上三种DNA分子片段进行分离提纯，以获得基因工程所需要的。

　　(2)质粒是原核生物细胞中的一种DNA分子，因此对以上连接物，只有含载体与载体的连接物的宿主细胞能生活在含四环素的培养基中。而目的基因与载体连接物、载体与载体的连接物都含有完整的青霉素抗性基因，因此可生活在含有青霉素的培养基上。

　　(3)目的基因表达时，RNA聚合酶与启动子结合，催化DNA分子转录为信使RNA分子。

　　(4)为了防止目的基因与质粒表达载体的任意连接，可同时选用EcoR↓I酶与BamHI酶切割目的基因和质粒，如此形成的目的基因两个末端分别有不同的核苷酸序列，而质粒的两个末端也是分别有不同的核苷酸序列，如此就能保证目的基因只能与质粒结合了。

　　答案：(1)目的基因——载体连接物载体——载体连接物目的基因——目的基因连接物分离纯化

　　(2)载体——载体连接物目的基因——载体连接物、载体——载体连接物

　　(3)启动子mRNA

　　(4)EcoRⅠ和BamHⅠ

　　13、萤火虫能发光是因为萤火虫体内能够通过荧光素酶催化的系列反应所产生的现象。假如荧光素酶存在于植物体内，也能使植物体发光，一直以来荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取的。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内生产荧光素酶。

　　请你依照的知识回答以下有关问题：

　　(1)提取目的基因通常有两种途径，提取该目的基因的方法最可能的途径是________。

　　(2)在该过程中需要多种酶的参与，其中包括____________等。

　　(3)以下可作为受体细胞的生物有(多项选择)()

　　A、土壤农杆菌 B、结核杆菌

　　C、噬菌体 D、枯草杆菌

　　(4)在此转基因工程中，是由质粒承担运载体的。在将体外重组DNA插入大肠杆菌体内之前通常要用________处理大肠杆菌，目的是_____________。

　　(5)由于荧光素酶的特别作用，人们一直设想将其基因作为实验工具，将它和某一基因连接在一起导入植物体内，如固氮基因连接在一起导入植物体内，判断固氮基因是否导入的方法是__________________。

　　(6)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的要紧优点是_________和_______。

　　答案：(1)人工合成法(2)限制性核酸内切酶、DNA连接酶(3)AD(4)Ca2+增大细胞壁的通透性，使重组质粒能够导入到受体细胞内(5)检测植物是否发光

　　(6)目的明确、培育周期短、能够克服远缘杂交不亲和性(只要合理，两点即可)