Question

λ噬菌體有極強的侵染能力，能在細菌中快速進行DNA復制，產(chǎn)生子代噬菌體，最終導致細菌破裂（稱為溶菌狀態(tài)）；或者整合到細菌基因組中潛伏起來，不產(chǎn)生子代噬菌體（稱為溶原狀態(tài)）．在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中常用λ噬菌體構(gòu)建基因克隆載體，使其在受體細菌中大量擴增外源DNA，以備研究使用．相關操作如下圖所示，請回答．

（1）組裝噬菌體時，可被噬菌體蛋白質(zhì)包裝的DNA長度約為36～51kb，則經(jīng)人工改造的λgtl0載體可插入的外源DNA的最大長度為

 

kb．人工改造載體時，為獲得較大的插入能力，可刪除λ噬菌體DNA組成中的

 

 序列以縮短其長度．
（2）λ噬菌體DNA上通常沒有適合的標記基因，因此人工改造時需加裝適合的標記基因，如上圖λgtl0載體中的imm434基因．該基因編碼一種阻止λ噬菌體進入溶菌狀態(tài)的阻遏物．構(gòu)建基囚克隆載體需用到的酶是

 

，外源DNA的插入位置應位于imm434基因

 

 （之中/之外），使經(jīng)侵染培養(yǎng)后的受體菌處于

 

狀態(tài)．
（3）蛋白質(zhì)與DNA相比，特有的化學元素是

 

，若用放射性同位素標記該元素，再用被標記的噬菌體侵染未被標記的細菌，短時保溫后攪拌、離心，可檢測到放射性物質(zhì)主要分布在試管

 

 部分．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù),噬菌體侵染細菌實驗

專題：

分析：λ噬菌體DNA中分為三段，左臂是含有編碼蛋白質(zhì)外殼的序列，中臂是控制溶原生長的序列，而右臂是含重要調(diào)控序列，所以人工改造載體時，可刪除的是中臂．經(jīng)人工改造λgtl0載體的長度為43.4kb．T₂噬菌體侵染細菌的實驗步驟：分別用³⁵S或³²P標記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標記的細菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)．

解答： 解：（1）由于組裝噬菌體時，可被噬菌體蛋白質(zhì)包裝的DNA最大長度是51kb，經(jīng)人工改造λgtl0載體的長度為43.4kb，那么插入的外源DNA的最大長度是7.6kb．由于λ噬菌體DNA中分為三段，左臂是含有編碼蛋白質(zhì)外殼的序列，中臂是控制溶原生長的序列，而右臂是含重要調(diào)控序列，所以人工改造載體時，可刪除的是中臂．
（2）基因工程中需要用到限制酶和DNA連接酶來切割和拼接DNA片段．由于采用的標記基因，即imm434基因，能編碼一種阻止λ噬菌體進入溶菌狀態(tài)的阻遏物，所以外源DNA應該插入該基因之中，這樣就使得經(jīng)侵染培養(yǎng)后的受體菌處于溶菌狀態(tài)．
（3）蛋白質(zhì)與DNA相比，特有的化學元素是S元素，采用放射性同位素標記方法，用被標記的噬菌體侵染未被標記的細菌，短時保溫后攪拌、離心，可檢測到放射性物質(zhì)主要分布在試管的上清液中，因為噬菌體中含有S的蛋白質(zhì)外殼是不進入細菌體內(nèi)的．
故答案：（1）7.6     控制溶原生長（或中部）
（2）限制酶和DNA連接酶   之中    溶菌
（3）S  上清夜

點評：本題綜合流程圖，考查基因工程、噬菌體侵染細菌實驗的應用，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運用所學知識，解決生物學問題的能力和遷移應用能力．