定点突变技术是指通过聚合酶链式反应（PCR）向目的基因片段中引入所需变化．GFP（绿色荧光蛋白）的发光基团是第65至67位的三个氨基酸（丝氨酸-酪氨酸-甘氨酸），该发光基团可利用定点突变技术使第66位酪氨酸换成组氨酸，即可发出更明亮的蓝光，成为蓝色荧光蛋白．（1）定点突变第一步得把突变位点设计在引物上，据图1中信息人工合成短DNA引物应包含的序列是___，突变位点一般设计在引物中间位置的理由是___，该定点突变技术是否成功的标志是___，该技术属于___工程的范畴．（2）如下所示，如果要用PCR扩增以下DNA模板中的基因1（左），一位同学设计了一对引物如下（右），该设计不合理的理由是___．5′------基因1------3′引物1 5′--AGATCT---3′3′------基因1------5′引物2 5′--TCTAGA---3′（3）如图2表示引物修正后PCR扩增目的基因（基因1）的第___轮循环的示意图．若再进行一轮循环，仅有基因1（含引物）的DNA片段有___个． 生物
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【答案】 （1）根据图1中所示，第66位酪氨酸（UAC）换成组氨酸（CAC），可以推导出相应的基因ATG突变为GTG．因此若把突变位点设计在引物上，人工合成短DNA引物应包含的序列是AGAGTGCTC．由于突变位点碱基不能互补配对，但两侧序列仍能互补配对，因此突变位点一般设计在引物中间位置．定点突变技术使第66位酪氨酸换成组氨酸，即可发出更明亮的蓝光，成为蓝色荧光蛋白．因此该定点突变技术是否成功的标志是荧光蛋白发出蓝色光，该技术属于蛋白质工程的范畴．（2）图中引物l和引物2会因互补配对不能与基因1上下游的特定序列结合而失效．（3）图2中共有8个DNA分子，即23=8，因此共复制了3次；图2中8个DNA分子共有16条链，其中有8条链比基因1长，还有8条与基因1等长，根据DNA半保留复制特点，其再进行一轮循环，仅有基因1（含引物）的DNA片段有8个．故答案为：（1）AGAGTGCTC 突变位点碱基不能互补配对，但两侧序列仍能互补配对（错配引物仍能引导完成DNA复制） 荧光蛋白发出蓝色光 蛋白质（2）引物l和引物2因互补配对不能与基因1上下游的特定序列结合而失效（3）3 8