Question

【題目】為實現(xiàn)目的基因與載體結(jié)合，以便在大腸桿菌中大量表達相應的蛋白質(zhì)，研究人員進行了如圖所示操作。請分析回答下列問題：

（1）將_________________________同時用BamH I切割并混合，加入___________進行連接，再與大腸桿菌感受態(tài)細胞混合，最后，將混合物接種在含有________________的平板培養(yǎng)基上。

（2）切割后的載體用堿性磷酸酶處理，除去末端的5’磷酸，可防止載體自我連接，目的基因片段不用堿性磷酸酶處理，仍然能與用堿性磷酸酶處理過的載體連接。在5組平板培養(yǎng)基上接種了不同操作的大腸桿菌感受態(tài)細胞，如下表

所示。

①第1組實驗目的是確認___________________________________是否符合實驗要求。

②第2組平板培養(yǎng)基菌落數(shù)目最大，說明大腸桿菌感受態(tài)細胞能夠_________________。

③第3組實驗用來檢驗_____________________酶是否具有活性。第4組實驗用來檢驗________________酶是否具有活性。

④實驗中用堿性磷酸酶處理載體可以降低僅有載體的菌落數(shù)，增加攜帶_____________的菌落比例。

Answer 1

【答案】 含目的基因的DNA與載體（或質(zhì)粒） DNA連接酶 氨芐青霉素 大腸桿菌感受態(tài)細胞和平板培養(yǎng)基 攝取載體（或質(zhì)粒、外源DNA） DNA連接酶和限制 堿性磷酸 重組質(zhì)粒（或重組DNA）

【解析】試題分析：分析題圖：圖示表示基因表達載體的構(gòu)建過程和將目的基因?qū)�入受體細胞的過程，構(gòu)建基因表達載體時，需要限制酶和DNA連接酶。分析表格：第1組實驗平板培養(yǎng)基不含大腸桿菌，說明大腸桿菌感受態(tài)細胞和平板培養(yǎng)基符合實驗要求；第2組實驗平板培養(yǎng)基含大腸桿菌數(shù)最多，說明大腸桿菌感受態(tài)細胞能吸收DNA分子；第3組和第4組，說明限制酶、DNA連接酶和堿性磷酸酶都具有活性；第4組和第5組實驗結(jié)果，說明用堿性磷酸酶處理載體可以降低僅有載體的菌落數(shù)，增加攜帶重組質(zhì)粒的菌落比例。

（1）構(gòu)建基因表達載體時，需要用限制酶BamHI切割含有目的基因的外源DNA分子和質(zhì)粒，接著用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒連接形成重組質(zhì)粒，再與大腸桿菌感受態(tài)細胞混合。因為重組質(zhì)粒含有氨芐青霉素抗性基因，所以最后將混合物接種在含有氨芐青霉素平板培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以篩選含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌。

（2）①第1組實驗，培養(yǎng)基上不含大腸桿菌，說明大腸桿菌感受態(tài)細胞和平板培養(yǎng)基符合實驗要求。

②第2組平板培養(yǎng)基菌落數(shù)目最大，說明大腸桿菌細胞內(nèi)含有為切割的載體，進一步推知大腸桿菌感受態(tài)細胞能夠攝取質(zhì)粒。

③第3組平板培養(yǎng)基菌落數(shù)目較多，說明大腸桿菌已經(jīng)成功導入重組質(zhì)粒，也證明DNA連接酶和限制酶具有生物活性，能將目的基因和質(zhì)粒連接形成重組質(zhì)粒；同理，第4組實驗用來檢驗堿性磷酸酶是否具有活性。

④比較第4組和第5組實驗結(jié)果可知，實驗中用堿性磷酸酶處理載體可以降低僅有載體的菌落數(shù)，增加攜帶重組質(zhì)粒的菌落比例。