Question

（10分）ch1L基因是蓝藻拟核DNA上与叶绿素合成有关的基因。为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞。构建过程如下：

第①步：用PCR技术从蓝藻环状DNA中扩增出ch1L基因片段。
第②步：将ch1L基因与质粒构建形成重组质粒1。
第③步：将重组质粒1中ch1L基因中部0.8kb片段删除，用一段红霉素抗性基因取代之，得到重组质粒2。
第④步：将重组质粒2导入蓝藻细胞，由于改造后的基因与ch1L基因仍有很长的序列相同，所以能准确地与其发生同源重组，产生出缺失ch1L基因的突变株。请根据上述资料，回答下列问题：
（1）第①步用PCR技术扩增DNA片段时用到的耐高温的酶通常是指什么酶？        。
PCR扩增DNA时必须加入引物，引物的实质是         ，其作用是                               。
（2）利用PCR技术扩增DNA一般要经过三十多次循环，每次循环都要经过三个步骤，其中“复性”这一步骤发生的变化是                  。为消除PCR扩增过程当中外源DNA污染造成的影响，应如何设置对照？                      。
（3）构建重组质粒1、2时，为保证成功率，往往使用                       酶
对基因和质粒进行切割，以切出相同的黏性末端，便于连接。此酶的作用是将DNA分子的             键打开。
（4）质粒是基因工程中最常用的运载体，其化学本质是        ，此外还可用噬菌体、动植物病毒作用为运载体。
（5）导入重组质粒2以后，往往还需要进行检测和筛选，可用           制成探针，检测是否导入了重组基因，在培养基中加入             可将变异株细胞筛选出来。

Answer 1

（1）TaqDNA聚合酶   一小段DNA或RNA  与模板结合，使DNA聚合酶从引物3’端延伸DNA链
（2）引物通过碱基互补与DNA模板链结合   对照组不加DNA模板，其它条件相同
（3）同一种DNA限制性内切酶  磷酸二酯键
（4）小型环状DNA
（5）红霉素抗性基因    红霉素

解析（1）DNA聚合酶催化DNA复制过程；引物一般为一小段单链DNA，新的DNA单链将接在引物后延伸。
（2）PCR分三步：第一是变性，主要是DNA双链解开，第二是退火，也称复性，主要是引物与DNA单链结合，第三是延伸，主要是新的DNA单链延伸。通过对照，说明问题，如果不加DNA模板仍有新DNA产生，说明有外源DNA污染。
（3）注意用同一种限制性内切酶，才能切出相同的黏性末端，从而才能相连；注意限制性内切酶破坏的是磷酸二酯键，不是氢键。
（4）了解质粒本质。
（5）因为重组质粒中含有红霉素抗性基因，所以可用红霉素抗性基因制成探针，让探针与重组质粒中含有红霉素抗性基因发生杂交。在含有红霉素的培养基中，如果细菌仍能生存，说明导入了重组基因。