专题14现代生物科技专题(45分钟100分)1.(12分)(2019·江苏高考)为生产具有特定性能的α-淀粉酶，研究人员从某种海洋细菌中克隆了α-淀粉酶基因(1656个碱基对)，利用基因工程大量制备α-淀粉酶，实验流程见图。请回答下列问题：(1)利用PCR技术扩增α-淀粉酶基因前，需先获得细菌的________。(2)为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的________端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是_______________________________________。(3)进行扩增时，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，下列选项中__________的设定与引物有关，________的设定与扩增片段的长度有关。(填序号)①变性温度②退火温度③延伸温度④变性时间⑤退火时间⑥延伸时间(4)如图表示筛选获得的工程菌中编码α-淀粉酶的mRNA的部分碱基序列：5'-AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU……-3'图中虚线框内mRNA片段包含______个密码子，如虚线框后的序列未知，预测虚线框后的第一个密码子最多有______种。(5)获得工程菌表达的α-淀粉酶后，为探究影响酶活性的因素，以浓度为1%的可溶性淀粉为底物测定酶活性，结果如下：缓冲液50mmol/LNa2HPO4-KH2PO450mmol/LTris-HCl50mmol/LGly-NaOHpH6.06.57.07.57.58.08.59.09.09.510.10.05酶相对活性%25.440.249.863.270.195.599.585.368.163.741.520.8根据上述实验结果，初步判断该α-淀粉酶活性最高的条件为__________________________________________________________。【解析】：(1)在提取目的基因时，需获得细菌的全部基因，所以应获得它的基因组DNA。(2)在PCR技术中，在耐高温的DNA聚合酶的作用下，从引物的3'端延伸DNA链，限制性酶切位点相关序列应加在引物的5'端，而且两种引物的5'端加的限制性酶切位点是不同的，这样可以保证通过PCR技术获得的目的基因两端具有限制酶切割的序列，将来切割后形成的黏性末端不同，优点是保证DNA片段能定向插入表达载体，并减少自连和自身环化现象。(3)进行扩增时，退火温度的设定与引物有关，引物中C、G碱基比例越高，退火温度越高;延伸时间的设定与扩增片段的长度有关，因为扩增片段越长，复制的时间越长。(4)图中虚线框内mRNA片段从起始密码子AUG开始计数，相邻的3个碱基为一个密码子，其中应有8个密码子，虚线框后的第一个密码子以U开头，根据其后两个碱基计算得16种，但除去3种终止密码，则最多有13种密码子，因为虚线框后不可能为终止密码。(5)分析可知，酶活力最高的环境条件是pH为8.5，缓冲液为50mmol/LTris-HCl。答案：(1)基因组DNA(2)5'使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连(3)②⑥(4)813(5)pH为8.5，缓冲液为50mmol/LTris-HCl2.(16分)(新题预测)“紫薯”外观艳丽、富含花青素，有清除体内自由基、抗癌防老等保健功效。研究人员通过现代分子技术手段，克隆了控制紫薯的着色基因BL。回答下列问题：(1)获取基因BL的方法之一是利用PCR技术扩增大量的DNA。此方法使用的DNA聚合酶与生物体内的DNA聚合酶相比，最主要的特点是______________。PCR技术能把某一DNA片段进行扩增，依据的原理是_________________________________________________________________________________________。(2)PCR过程中退火(复性)温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。如表为根据模板设计的两对引物序列，如图为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度：________________。理由是________________________________________________________________________________。引物对序列表引物对AP1AACTGAAATGTAGCTATCP2TTAAGTCCATTACTCTAC引物对BS1GTCCGACTAGTGGCTGTGS2AGCTGGCGTTTAGCCTCG(3)若想将着色基因导入另一植物中获得红色果实，可将获取的BL基因插入Ti质粒________________上，通过农杆菌的转化作用将目的基因导入植物的体细胞，获得能稳定遗传和表达的转基因植株，依据是_________________________________________________________________________________________。(4)若要检测目的基因是否转录出了mRNA，需从转基因植株中提取mRNA，用_________________作探针与mRNA杂交，...
