Question

【題目】λ噬菌體有極強(qiáng)的侵染能力，能在細(xì)菌中快速進(jìn)行DNA復(fù)制，產(chǎn)生子代噬菌體在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中常用λ噬菌體構(gòu)建基因表達(dá)載體，使其在受體細(xì)菌中大量擴(kuò)增外源DNA，以備研究使用，相關(guān)操作如下圖所示，請回答下列問題：

（1）λ噬菌體DNA上通常沒有合適的標(biāo)記基因，因此人工改造時(shí)需加裝合適的標(biāo)記基因，如上圖λgt10載體中的imm434基因在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需用到的酶是_______________，外源DNA的插入位置應(yīng)位于imm434基因____________(填“之中”或“之外”)，原因是___________________________

（2）上述過程中的λ噬菌體也可以用同位素標(biāo)記侵染細(xì)菌法來證明其遺傳物質(zhì)是DNA，推測體外包裝用的蛋白質(zhì)含有的化學(xué)元素至少有_______________種合成噬菌體所需的小分子原料是____________。

（3）利用體外包裝好的噬菌體進(jìn)行侵染培養(yǎng)時(shí)，常常選用大腸桿菌這類原核生物，原因有_________________(答出2點(diǎn))侵染前應(yīng)對大腸桿菌進(jìn)行的處理是__________________，即大腸桿菌轉(zhuǎn)化為感受態(tài)細(xì)胞

Answer 1

【答案】限制酶和DNA連接酶 之外 保證標(biāo)記基因的完整性，便于標(biāo)記基因的表達(dá) 5 氨基酸和脫氧核苷酸 原核生物繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少等 用Ca2+處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)

【解析】

T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)：首先用放射性同位素35S標(biāo)記了一部分噬菌體的蛋白質(zhì)，并用放射性同位素32P標(biāo)記了另一部分噬菌體的DNA，然后，用被標(biāo)記的T2噬菌體分別去侵染細(xì)菌，短暫保溫后進(jìn)行攪拌離心，檢測上清液和沉淀物的放射性。簡單過程為：標(biāo)記細(xì)菌→標(biāo)記噬菌體→用標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌→攪拌離心→放射性檢測。

（1）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要限制酶和DNA連接酶；imm434基因是質(zhì)粒的標(biāo)記基因，為了保證標(biāo)記基因的完整性，便于標(biāo)記基因的表達(dá)，所以外源DNA的插入位置應(yīng)位于imm434基因之外。

（2）蛋白質(zhì)的組成元素至少有C、H、O、N四種，根據(jù)題意“λ噬菌體也可以用同位素標(biāo)記侵染細(xì)菌法來證明其遺傳物質(zhì)是DNA”，所以蛋白質(zhì)中還有一種元素是DNA中不具有的，比如S元素，所以λ噬菌體外包裝用的蛋白質(zhì)含有的化學(xué)元素至少有5種；噬菌體是由蛋白質(zhì)和DNA組成，所以合成噬菌體的小分子原料是氨基酸和脫氧核苷酸。

（3）大腸桿菌是原核生物，原核生物繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少等，所以選擇大腸桿菌作為實(shí)驗(yàn)材料；如果受體細(xì)胞是原核生物常用Ca2+處理，以增大細(xì)胞壁的通透性。