Question

【題目】λ噬菌體有極強(qiáng)的侵染能力，能在細(xì)菌中快速進(jìn)行DNA復(fù)制，產(chǎn)生子代噬菌體，最終導(dǎo)致細(xì)菌破裂（稱為溶菌狀態(tài)）；或者整合到細(xì)菌基因組中潛伏起來(lái)，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(xì)菌中大量擴(kuò)增外源DNA，以備研究使用。相關(guān)操作如圖所示，請(qǐng)回答。

（1）組裝噬菌體時(shí)，可被噬菌體蛋白質(zhì)包裝的DNA長(zhǎng)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(zhǎng)度是______kb．人工改造載體時(shí)，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(zhǎng)度。

（2）λ噬菌體DNA上通常沒(méi)有適合的標(biāo)記基因，因此人工改造時(shí)需加裝適合的標(biāo)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(jìn)入溶菌狀態(tài)的阻遏 物。構(gòu)建基因克隆載體需用到的酶是___________，外源DNA的插入位置應(yīng)位于imm434基因________（之中/之外），為什么？______________________________________。

（3）舉一例生物界中與溶原狀態(tài)相似的現(xiàn)象。_______________________________________

（4）如圖目的基因用15N標(biāo)記，且在一個(gè)受體細(xì)胞的溶菌狀態(tài)時(shí)釋放出32個(gè)子代噬菌體中，含14N和15N的噬菌體比例是_______________。

Answer 1

【答案】7.6kb 中部 限制酶和DNA連接酶 之中 i mm434基因，能編碼一種阻止λ噬菌體進(jìn)入溶菌狀態(tài)的阻遏物，所以外源DNA應(yīng)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) HIV逆轉(zhuǎn)錄后DNA整合到人T細(xì)胞的DNA中很相似 16：1

【解析】

（1）由于組裝噬菌體時(shí)，可被噬菌體蛋白質(zhì)包裝的DNA最大長(zhǎng)度是51kb，經(jīng)人工改造λgtl0載體的長(zhǎng)度為43.4kb，那么插入的外源DNA的最大長(zhǎng)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，中部是控制溶原生長(zhǎng)的序列，而右臂是含重要調(diào)控序列，所以人工改造載體時(shí)，可刪除的是中部。
（2）基因工程中需要用到限制酶和DNA連接酶來(lái)切割和拼接DNA片段。由于采用的標(biāo)記基因，即imm434基因，能編碼一種阻止λ噬菌體進(jìn)入溶菌狀態(tài)的阻遏物，所以外源DNA應(yīng)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）溶原是指噬菌體的DNA整合到細(xì)菌基因組中潛伏起來(lái)，不產(chǎn)生子代噬菌體，與HIV逆轉(zhuǎn)錄后DNA整合到人T細(xì)胞的DNA中很相似。
（4）如圖目的基因用15N標(biāo)記，且在一個(gè)受體細(xì)胞的溶菌狀態(tài)時(shí)釋放出32個(gè)子代噬菌體中，由于DNA的半保留復(fù)制，子代噬菌體中含15N的始終有2個(gè)，而所有的子代噬菌體中均含14N，因此含14N和15N的噬菌體比例是16：1。