Question

【題目】P450是石油降解的關(guān)鍵酶，用SalI和NdeI聯(lián)合酶切獲得的P450基因，與圖甲所示的質(zhì)粒(pCom8)重組，導(dǎo)入土著菌種Y9，獲得了基因工程菌P450/Y9.圖中mel是黑色素合成基因，其表達(dá)能使白色的菌落變成黑色，aacCl 是慶大霉素(一種抗生素)抗性基因，限制酶NdeI. XhoI和SspI在原質(zhì)粒上均只有一個酶切位點，數(shù)字表示酶切位點間的堿基對數(shù)。圖乙表示幾種限制酶的識別序列和切割位點,請回答下列有關(guān)問題:

(1)基因表達(dá)載體除了含有圖甲所示的條件外，還應(yīng)該含有__________、___________。

(2) Sall切割目的基因形成的黏性末端是__________.構(gòu)建pCom8重組質(zhì)粒時，需用_______(限制酶)對圖示質(zhì)粒進(jìn)行處理，才能與P450基因在___________的作用下形成重組質(zhì)粒。

(3)經(jīng)測定原質(zhì)粒為7.6kb (Ikb 為1000個堿基對)，重組質(zhì)粒經(jīng)Nde|、Ssp I聯(lián)合酶切后獲得了6.0kb和1.2kb的兩個片段，則目的基因的長度為_____kb.

(4)為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒，需將其轉(zhuǎn)入用____________預(yù)先處理的土著菌種 Y9中，提高質(zhì)粒導(dǎo)入率, .以便獲得更多基因工程菌P450/Y9.為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的基因工程菌P450/Y9,應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加___________，選擇顏色為___________的菌落擴(kuò) 大培養(yǎng)，進(jìn)而篩選出所需的工程菌.

(5)為檢測基因工程菌降解石油的能力，科研人員做了如下4組實驗，測定不同時間各組的石油降解率，實驗結(jié)果見下圖。據(jù)圖分析以下說法正確的有___________。

A.單獨使用P450/Y9對石油的降解能力比單獨使用Y9略強

B.作用時間越長，P450/Y9 對石油降解的能力越強

C.聯(lián)合使用時，P450/Y9 能顯著增加四種菌的整體降解石油的能力

D.為達(dá)到更好的效果，最好單獨使用基因工程菌P450/Y9

Answer 1

【答案】目的基因 復(fù)制原點、啟動子、終止子 —AGCT NdeⅠ、XhoⅠ DNA連接酶 1.4 Ca2＋（或CaCl2） 慶大霉素 白色 AC

【解析】

基因工程是狹義的遺傳工程，基因工程的基本原理是讓人們感興趣的基因（即目的基因）在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定高效地表達(dá)。為了實現(xiàn)基因工程的目標(biāo)，通常要有多種工具酶、目的基因、載體和宿主細(xì)胞等基本要素，并按照一定的程序進(jìn)行操作，它包括目的基因的獲得、重組DNA的形成，重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞也稱（宿主）細(xì)胞、篩選含有目的基因的受體細(xì)胞和目的基因的表達(dá)等幾個方面。基因表達(dá)載體的構(gòu)建（即目的基因與運載體結(jié)合）是實施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。

(1)基因表達(dá)載體除了含有圖甲所示的條件（酶切位點、標(biāo)記基因）外，還應(yīng)該含有目的基因、復(fù)制原點、啟動子、終止子。
(2) Sall的酶切位點為-G↓TCGAC-，切割目的基因形成的黏性末端是—AGCT。用SalI和NdeI聯(lián)合酶切獲得的P450基因，因此構(gòu)建pCom8重組質(zhì)粒時，需用NdeⅠ、XhoⅠ（XhoⅠ和SalI切割后有相同的粘性末端）對圖示質(zhì)粒進(jìn)行處理，才能與P450基因在DNA連接酶的作用下形成重組質(zhì)粒。
(3)經(jīng)測定原質(zhì)粒為7.6kb (Ikb 為1000個堿基對)，重組質(zhì)粒經(jīng)Nde|、Ssp I聯(lián)合酶切后獲得了6.0kb和1.2kb的兩個片段，則目的基因的長度為6.0+1.2-（7.6-1.8）=1.4kb。
(4)用Ca2＋預(yù)先處理的土著菌種 Y9中，使其處于感受態(tài)，提高質(zhì)粒導(dǎo)入率，以便獲得更多基因工程菌P450/Y9。重組質(zhì)粒上有慶大霉素抗性基因aacCl ，為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的基因工程菌P450/Y9，應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加慶大霉素，選擇顏色為白色的菌落擴(kuò) 大培養(yǎng)，進(jìn)而篩選出所需的工程菌。
(5)A、比較B組和C組，可知單獨使用P450/Y9對石油的降解能力比單獨使用Y9略強，A正確；
B、作用時間越長，P450/Y9 對石油降解的能力越弱（斜率下降），B錯誤；
C、D組降解效果優(yōu)于C組，因此聯(lián)合使用時，P450/Y9 能顯著增加四種菌的整體降解石油的能力，C正確；
D、為達(dá)到更好的效果，最好聯(lián)合使用D組四種菌株，D錯誤。
故選AC。