Question

【題目】某植物蛋白酶抑制劑Ⅱ基因是重要的抗蟲基因，該基因轉錄的mRNA下游序列已知，但其上游序列未知。現利用PCR等技術擴增該基因，具體原理如下圖所示，其中①③表示有關過程，ⅠⅢ表示有關物質。請回答下列問題：

（1）過程①反應體系中，需要加入_________ 種引物，還需加入_________ 酶，生成雜合鏈物質Ⅰ。

（2）利用DNA末段轉移酶催化過程②，使cDNA單鏈左側末端增加十多個腺嘌呤脫氧核苷酸序列（AAA(A)n），其目的是_________________，進而利于過程③擴增獲得目的基因序列Ⅲ，過程③反應體系需要添加的新引物序列是____________________ 。該過程需_________酶。

（3）與物質Ⅲ相比，物質Ⅰ化學組成不同的是____________________。

（4）在物質Ⅲ的兩端通常還需要增加______________ 序列，以便與相應的載體重組，再利用 ________ 處理大腸桿菌等，以利于將重組質粒導入細胞，構建cDNA文庫。

Answer 1

【答案】 1 逆轉錄 便于設計引物 TTT（T）n Taq酶 具有尿嘧啶和核糖 限制酶識別 Ca2+

【解析】據圖分析，過程①表示以mRNA為模板逆轉錄形成DNA的過程，需要1種引物；過程②表示在DNA末端轉移酶催化下，在cDNA單鏈左側末端增加十多個腺嘌呤脫氧核苷酸序列（AAA(A）n)的過程；過程③表示利用PCR技術擴增目的基因的過程。

（1）根據以上分析可知，過程①表示表示以mRNA為模板逆轉錄形成DNA的過程，需要1種引物，且需要逆轉錄酶的催化。

（2）利用DNA末段轉移酶催化過程②，使cDNA單鏈左側末端增加十多個腺嘌呤脫氧核苷酸序列（AAA(A)n），其目的是便于設計引物，因此在過程③擴增獲得目的基因序列Ⅲ時，反應體系需要添加的新引物序列是TTT(T)n，該過程需具有耐高溫的DNA聚合酶，即Taq酶。

（3）據圖分析可知，物質Ⅲ的兩條鏈都是DNA鏈，而物質Ⅰ的一條鏈是DNA鏈，一條鏈是RNA鏈，因此物質Ⅰ的化學組成與物質Ⅲ相比，不同之處在于物質Ⅰ中含有核糖和尿嘧啶。

（4）根據題意分析，過程③表示利用PCR技術擴增目的基因的過程，因此在目的基因（物質Ⅲ）的兩端通常還需要增加限制酶的識別序列，以便限制酶的識別與切割，然后與相應的載體重組；將重組質粒導入大腸桿菌前，需要先用鈣離子處理大腸桿菌，使之成為感受態。