Question

【題目】質(zhì)粒A和質(zhì)粒B各自有一個限制酶EcoR I和限制酶BamH I的識別位點(diǎn)，兩種酶切割DNA產(chǎn)生的黏性末端不同。限制酶EcoR I剪切位置旁邊的數(shù)字表示其與限制酶BamH I剪切部位之間的堿基對數(shù)(bp)。在含有質(zhì)粒A和B的混合溶液中加入限制酶EcoR I和BamH I，令其反應(yīng)充分；然后，向剪切產(chǎn)物中加入DNA連接酶進(jìn)行反應(yīng)，再將其產(chǎn)物導(dǎo)入大腸桿菌中。（實(shí)驗(yàn)中不考慮：無ori的質(zhì)粒；擁有兩個或以上ori的質(zhì)粒；兩個或以上質(zhì)粒同時進(jìn)入大腸桿菌；三個或以上DNA片段發(fā)生連接）請回答下列問題：

（1）只擁有質(zhì)粒A的大腸桿菌________（填“可以”或“不可以”）在含有氨芐青霉素及乳糖作為唯一碳元素來源的培養(yǎng)基中生存？說明理由____________。

（2）DNA連接酶進(jìn)行反應(yīng)后，存在________種大小不同的質(zhì)粒，有________種質(zhì)粒使大腸桿菌能夠在含有氨芐青霉素及乳糖作為唯一碳源的培養(yǎng)基中生存。

（3）綠色熒光蛋白基因是標(biāo)記基因一種，標(biāo)記基因的功能是________。

（4）質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌通常要用________處理，其作用是________。

Answer 1

【答案】可以 質(zhì)粒A含有氨芐青霉素抗性基因，使大腸桿菌能夠在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中生存，還含有半乳糖苷酶基因，使大腸桿菌合成半乳糖苷酶，并水解乳糖獲得能量和碳源 4 2 供重組DNA的選擇和鑒定 Ca2+ 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】

由圖可知，質(zhì)粒A含有氨芐青霉素抗性基因和半乳糖苷酶基因，用EcoR I和BamH I酶切后，形成2000bp（含amp）和1000bp(含lac)兩段；質(zhì)粒B含氨芐青霉素抗性基因、四環(huán)素抗性基因和綠色熒光蛋白基因，用EcoR I和BamH I酶切后，形成3000bp（含amp、gfp）和2500bp(含tet)兩段。由題干“兩種酶切割DNA產(chǎn)生的黏性末端不同”可知，酶切后質(zhì)粒自身兩端不能連接。

（1）由質(zhì)粒A圖可知，只擁有質(zhì)粒A的大腸桿菌可以在含有氨芐青霉素及乳糖作為唯一碳元素來源的培養(yǎng)基中生存，因?yàn)橘|(zhì)粒A含有氨芐青霉素抗性基因，使大腸桿菌能夠在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中生存，還含有半乳糖苷酶基因，使大腸桿菌能合成半乳糖苷酶，并水解乳糖獲得能量和碳源。

（2）DNA連接酶進(jìn)行反應(yīng)后，由于實(shí)驗(yàn)中不考慮：無ori的質(zhì)粒；擁有兩個或以上ori的質(zhì)粒；兩個或以上質(zhì)粒同時進(jìn)入大腸桿菌；三個或以上DNA片段發(fā)生連接，因此可存在4種大小不同的質(zhì)粒，即質(zhì)粒A兩個片段連接3000bp（2000bp+1000bp）、質(zhì)粒A含ori的片段和質(zhì)粒B不含ori的片段連接4500bp(2000bp+2500bp)、質(zhì)粒A不含ori的片段和質(zhì)粒B含ori的片段連接4000bp(1000bp+3000bp)、質(zhì)粒B兩個片段連接5500bp(3000bp+2500bp)，有2種質(zhì)粒使大腸桿菌能夠在含有氨芐青霉素及乳糖作為唯一碳源的培養(yǎng)基中生存，即質(zhì)粒A兩個片段連接3000bp和質(zhì)粒A不含ori的片段和質(zhì)粒B含ori的片段連接4000bp的質(zhì)粒。

（3）標(biāo)記基因的功能是供重組DNA的選擇和鑒定。

（4）質(zhì)粒導(dǎo)入微生物細(xì)胞用感受態(tài)細(xì)胞法，用Ca2+處理大腸桿菌，增加細(xì)胞壁的通透性，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)。