实时荧光定量PCR(qPCR)实现了PCR从定性到定量的飞跃。TaqMan探针是qPCR技术中一种常用的探针(如图1),其5'末端连接荧光基团(R),3'末端连接淬灭剂(Q)。当探针完整时,R发出的荧光信号被Q吸收而不发荧光。在qPCR扩增过程中,当Taq酶遇到探针时会使探针水解而释放出游离的R和Q,R发出的荧光信号被相应仪器检测到,荧光信号的累计与PCR产物数量完全同步(如图2)。请回答下列问题:

图1

图2

(1) 与质粒相比,TaqMan探针中除荧光基团、淬灭剂外,特有的化学成分是________。 

(2) 加入到PCR反应体系的物质,除图中所示引物、酶、模板DNA外,还应包括Mg2+、扩增缓冲液和____________。 

(3) 根据TaqMan探针功能分析,探针中碱基序列的设计应主要依据______________,同时要避免与____发生碱基互补配对。 

(4) 根据图2,Taq酶的功能有______________、____________。 

(5) 若每分子探针水解释放的R基团荧光强度为a,加入的目的基因为b个,请根据图示过程,试用数学公式表示反应体系中荧光信号强度(Rn)与扩增次数(n)之间的关系:____________。 

1型糖尿病患者的另一种治疗方法是可以通过注射胰岛素的方法来缓解病情。利用微生物基因工程技术发酵生产可以获得大量胰岛素。现有一种可以作为目的基因运载体的普通质粒，用不同的酶切割质粒如图2所示[ 1kb即1000个碱基对，*表示EcoRV限制酶切割的一个黏性末端（单链片段）]。请将Mbol酶和EcoRV酶在图3中标注其所在位置和切割的长度。

回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。

利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素，图甲中的三个DNA片段上以此表示出了EcoRI、BamH I和Sau3A I三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图乙为某种表达载体示意图（载体上的EcoRI、Sau3A I的切点是唯一的）。

（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有                      。

（2）可以从下列哪些人体细胞中获取生产人胰岛素的目的基因         （多选题）。

A.消化道黏膜上皮细胞              B.胰岛A细胞

C.胰岛B细胞                      D.造血干细胞

（3）经BamH I酶切割得到的目的基因可以与图乙所示质粒被            酶切后的产物连接，理由是              。连接后的重组质粒________（能、不能、不一定）被BamH I切割。

（4）将重组质粒导入到大肠杆菌受体细胞，可用含有          的培养基进行初步筛选。目的基因成功表达的标志是               。

（5）已知图乙所示质粒经EcoRI和Sau3AI联合酶切后形成2.0 kb和4.2 kb（1 kb = 1000对碱基）两种DNA片段，若将0.8 kb的单个基因插在质粒的Sau3AI位点处，所形成的重组质粒用EcoRI和Sau3AI联合酶切后，能形成的DNA片段分别为________。

A. 2.8  2.0  2.2               B. 1.8  2.0  2.2 

C. 4.0 1.8  1.0                D. 2.0  0.8  4.2

A．卡那霉素和亮氨酸均含的培养基

B．卡那霉素和亮氨酸均不含的培养基

C．含卡那霉素但不含亮氨酸的培养基

D．含亮氨酸但不含卡那霉素的培养基

回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。

利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素，图甲中的三个DNA片段上以此表示出了EcoRI、BamH I和Sau3A I三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图乙为某种表达载体示意图（载体上的EcoRI、Sau3A I的切点是唯一的）。

（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有                      。

（2）可以从下列哪些人体细胞中获取生产人胰岛素的目的基因________（多选题）。

A.消化道黏膜上皮细胞              B.胰岛A细胞

C.胰岛B细胞                      D.造血干细胞

（3）经BamH I酶切割得到的目的基因可以与图乙所示质粒被            酶切后的产物连接，理由是              。连接后的重组质粒    （能、不能、不一定）被BamH I切割。

（4）将重组质粒导入到大肠杆菌受体细胞，可用含有          的培养基进行初步筛选。目的基因成功表达的标志是               。

（5）已知图乙所示质粒经EcoRI和Sau3AI联合酶切后形成2.0 kb和4.2 kb（1 kb = 1000对碱基）两种DNA片段，若将0.8 kb的单个基因插在质粒的Sau3AI位点处，所形成的重组质粒用EcoRI和Sau3AI联合酶切后，能形成的DNA片段分别为________。

A. 2.8  2.0  2.2               B. 1.8  2.0  2.2 

C. 4.0 1.8  1.0                D. 2.0  0.8  4.2

    下图表示的是“DNA的粗提取和鉴定”实验的实验步骤。请回答下列问题：

（1）取鸡血时，需要在容器中加入一定量的柠檬酸钠，目的是              。

（2）步骤①和步骤⑤中加蒸馏水的目的分别是               和             。

（3）步骤⑥应该弃去的是        ，步骤⑧加入冷酒精的作用是               。

（4）如果步骤⑩中的A试管加入含DNA的NaCl溶液和二苯胺，则B试管中加入的是

                                      。A试管的现象是                     。

40【生物——选修3：现代生物科技专题】（15）

    EPSPS是叶绿体中的一种酶，它能催化芳香族氨基酸的合成；草甘膦是一种除草剂，它能竞争性抑制EPSPS的作用，而使植物死亡，科学家将EPSPS基因转入大豆，使其在大豆细胞表达更多的EPSPS。下图为转基因大豆在研发过程中步骤和转化过程如图所示，回答相关问题：

（1）EPSPS基因导入大豆细胞的方法是                        。

（2）EPSPS基因应转移至土壤农杆菌的            ，将重组质粒导入土壤农杆菌时，一般要用         处理土壤农杆菌。然后在一定条件下将外植体接种在含              培养基上培养，EPSPS基因转入植物细胞并整合到植物基因组中。

（3）将上述过程获得的外植体接种在含            的培养基中培养形成抗性外植体，经过               形成愈伤组织。

（4）可用                方法测定EPSPS基因是否整合到大豆基因组中；如何检测转基因植株是否具有抗药性状                             。