Question

為實(shí)現(xiàn)目的基因與載體結(jié)合，以便在大腸桿菌中大量表達(dá)相應(yīng)的蛋白質(zhì)，研究人員進(jìn)行了如圖所示操作．請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：

（1）將

 

同時(shí)用BamH I切割并混合，加入

 

進(jìn)行連接，再與大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞混合，最后，將混合物接種在含有

 

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(guò)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(xì)胞，如下表所示．

組別	平板培養(yǎng)基上接種的大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞	結(jié)果（菌落數(shù)）
1	未進(jìn)行操作（只接種大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞）	0
2	導(dǎo)入未切割的載體	＞1000
3	導(dǎo)入切割并連接的載體	435
4	導(dǎo)入切割后用堿性磷酸酶處理并連接的載體	25
5	導(dǎo)入切割后用堿性磷酸酶處理，并與目的基因連接的載體	34

①第1組實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖谴_認(rèn)

 

是否符合實(shí)驗(yàn)要求．
②第2組平板培養(yǎng)基菌落數(shù)目最大，說(shuō)明大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞能夠

 

③第3組實(shí)驗(yàn)用來(lái)檢驗(yàn)

 

酶是否具有活性．第4組實(shí)驗(yàn)用來(lái)檢驗(yàn)

 

酶是否具有活性．
④實(shí)驗(yàn)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

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù),微生物的分離和培養(yǎng)

專(zhuān)題：

分析：分析題圖：圖示表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程和將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的過(guò)程．構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要限制酶和DNA連接酶．
分析表格：第1組實(shí)驗(yàn)平板培養(yǎng)基不含大腸桿菌，說(shuō)明大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞和平板培養(yǎng)基符合實(shí)驗(yàn)要求；第1組實(shí)驗(yàn)平板培養(yǎng)基含大腸桿菌數(shù)最多，說(shuō)明大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞能吸收DNA分子；第3組和第4組，說(shuō)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，說(shuō)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．

解答： 解：（1）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要用限制酶BamH I切割含有目的基因的外源DNA分子和質(zhì)粒，再用DNA連接酶將目鏡基因和質(zhì)粒連接形成重組質(zhì)粒，再與大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞混合．因?yàn)橹亟M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(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)基上不含大腸桿菌，說(shuō)明大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞和平板培養(yǎng)基符合實(shí)驗(yàn)要求．
②第2組平板培養(yǎng)基菌落數(shù)目最大，說(shuō)明大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)含有為切割的載體，進(jìn)一步推知大腸桿菌感受態(tài)細(xì)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(shuō)明大腸桿菌已經(jīng)成功導(dǎo)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(shí)驗(yàn)用來(lái)檢驗(yàn)堿性磷酸酶是否具有活性．
④比較第4組和第5組實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，實(shí)驗(yàn)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．
故答案：（1）含目的基因的DNA與載體（或質(zhì)粒）    DNA連接酶    氨芐青霉素
（2）①大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞和平板培養(yǎng)基
②攝取載體（或質(zhì)粒、外源DNA）
③DNA連接酶和限制    堿性磷酸
④重組質(zhì)粒（或重組DNA）

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合圖表，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生分析圖表提取有效信息的能力；能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理．