《2026年理想树图书高考必刷卷42套模拟卷汇编高中生物全一册通用版江苏专版》

24. (11分)羊口疮是由羊口疮病毒(Orf virus,OrfV)引起的一种人兽共患传染病。为研制羊口疮疫苗,将OrfV基因组中的$B2L$和$F1L$基因融合,并运用重组DNA技术构建重组质粒,如图1所示。其中$Amp^{r}$表示氨苄青霉素抗性基因,具有$LacZ$基因的细菌能利用培养基中的物质X-gal进而使菌落呈现蓝色,无该基因或该基因被破坏,则菌落呈白色。请回答下列问题:

(1)为将$B2L$基因和$F1L$基因成功连接,引物R1和引物F2的5'末端添加的部分序列必须能够发生碱基互补配对。若将PCR1和PCR2第一轮扩增产生的所有DNA(如图2所示)变性后混合,链①与链⑧杂交后,不能(填“能”或“不能”)延伸获得$B2L-F1L$融合基因,请从DNA聚合酶的作用特点考虑其原因是DNA聚合酶无法从杂交片段的5'端开始延伸(或DNA聚合酶不能催化游离的脱氧核苷酸连接到DNA片段的5'端)。

(2)为了检测PCR扩增产物与预期是否相符,将三个PCR体系的扩增产物进行回收并用琼脂糖凝胶电泳检测,结果如图3所示,条带3最可能表示$B2L-F1L$融合基因。对于电泳结果符合预期的DNA片段,通常需进一步通过基因测序确认,原因是电泳只能测定DNA长度，不能确定碱基序列(2分)。
(3)若$B2L-F1L$融合基因转录的模板链是a链,则在PCR2扩增体系中引物R2的5'端外侧应添加限制酶EcoRI识别序列,以便构建重组质粒。转录时,与启动子结合的酶是RNA聚合酶。
(4)转化时常用Ca2+(或CaCl2溶液)处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞,便于吸收周围环境中的DNA分子;用含有氨苄青霉素和X−gal的培养基筛选大肠杆菌,挑选白色的菌落以提取含融合基因的重组质粒。

答案： 24.(除标注外，每空1分，共11分)
(1)碱基互补配对 不能 DNA聚合酶无法从杂交片段的5'端开始延伸(或DNA聚合酶不能催化游离的脱氧核苷酸连接到DNA片段的5'端)
(2)3 电泳只能测定DNA长度，不能确定碱基序列(2分)
(3)EcoRI RNA聚合酶
(4)Ca2+(或CaCl2溶液) 氨苄青霉素和X−gal 白
重难考点 基因工程
[深度解析]
(1)为将B2L基因和FIL基因成功连接，引物R1和引物F2的5'端添加的部分序列必须能够发生碱基互补配对。若将PCR1和PCR2第一轮扩增产生的所有DNA(如图2所示)变性后混合，链①与链⑧杂交后，不能延伸获得B2L−F1L融合基因，原因是DNA聚合酶无法从杂交片段的5'端开始延伸(常考点:在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸子链)。
(2)为了检测PCR扩增产物与预期是否相符，将三个PCR体系的扩增产物进行回收并用琼脂糖凝胶电泳检测。由图1可知，融合基因的长度大于510+540=1050(bp)，再由图3结果可知，条带3最接近，推测条带3最可能表示B2L−FIL融合基因。对于电泳结果符合预期的DNA片段，通常需进一步通过基因测序确认，原因是电泳只能测定DNA的长度，不能确定碱基序列。
(3)若B2L−FIL融合基因转录的模板链是a链，结合图1可知，融合基因插入质粒中时，融合基因上游有EcoRI酶切位点。即在PCR2扩增体系中引物R2的5'端外侧应添加限制酶EcoRI的识别序列，以便构建重组质粒。转录时，与启动子结合的酶是RNA聚合酶。
(4)转化时常用Ca2+处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞，便于吸收周围环境中的DNA分子；转入目的基因的重组质粒LacZ基因被破坏，含有该重组质粒的大肠杆菌不能利用培养基中的物质X−gal，菌落的颜色是白色；且重组质粒中含有氨苄青霉素抗性基因。故应用含氨苄青霉素和X−gal的培养基筛选大肠杆菌，挑选白色的菌落以提取含融合基因的重组质粒。