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)操作如下圖所示，請(qǐng)回答：

（1）在構(gòu)建基因克隆載體時(shí)，可被噬菌體蛋白質(zhì)包裝的DNA長(zhǎng)度約為36～51kb，則經(jīng)人工改造后得到的λgtl0載體可插入的外源DNA的最大長(zhǎng)度為____________kb。人工改造載體過(guò)程中，為獲得較大的插入能力，可刪除λ噬菌體DNA組成中的____________序列以縮短載體長(zhǎng)度。

（2）構(gòu)建基因克隆載體時(shí)，需用到的酶是__________________。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，如下圖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。外源DNA的插入位置應(yīng)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)，表明已成功導(dǎo)入目的基因。

（3）合成噬菌體所需的小分子原料主要是____________。分離純化噬菌體重組DNA時(shí)，將經(jīng)培養(yǎng)適宜時(shí)間的大腸桿菌—噬菌體混合培養(yǎng)液超速離心，從____________（上清液、沉淀物）獲得噬菌體。

Answer 1

【答案】7.6kb 中部（含控制溶原生長(zhǎng)） 限制酶和DNA連接酶 之中 溶菌 氨基酸和脫氧核苷酸 上清液

【解析】

分析題圖：λ噬菌體的DNA包括分為左臂（含編碼蛋白質(zhì)外殼序列）、中部（含控制溶原生長(zhǎng)序列）和右臂（含重要調(diào)控序列）。λ噬菌體的DNA經(jīng)過(guò)人工改造后可形成λgt10載體（長(zhǎng)43.4kb），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，進(jìn)而構(gòu)建基因文庫(kù)。

（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）噬菌體由蛋白質(zhì)和DNA組成，故合成噬菌體所需的小分子原料主要是氨基酸和脫氧核苷酸。分離純化噬菌體重組DNA時(shí)，將經(jīng)培養(yǎng)適宜時(shí)間的大腸桿菌—噬菌體混合培養(yǎng)液超速離心，從上清液獲得噬菌體。