Question

【題目】λ噬菌體有極強的侵染能力，能在細菌中快速進行DNA復制，產生子代噬菌體在轉基因技術中常用λ噬菌體構建基因表達載體，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，請回答下列問題：

（1）λ噬菌體DNA上通常沒有合適的標記基因，因此人工改造時需加裝合適的標記基因，如上圖λgt10載體中的imm434基因在構建基因表達載體時，需用到的酶是_______________，外源DNA的插入位置應位于imm434基因____________(填“之中”或“之外”)，原因是___________________________

（2）上述過程中的λ噬菌體也可以用同位素標記侵染細菌法來證明其遺傳物質是DNA，推測體外包裝用的蛋白質含有的化學元素至少有_______________種合成噬菌體所需的小分子原料是____________。

（3）利用體外包裝好的噬菌體進行侵染培養(yǎng)時，常常選用大腸桿菌這類原核生物，原因有_________________(答出2點)侵染前應對大腸桿菌進行的處理是__________________，即大腸桿菌轉化為感受態(tài)細胞

Answer 1

【答案】限制酶和DNA連接酶 之外 保證標記基因的完整性，便于標記基因的表達 5 氨基酸和脫氧核苷酸 原核生物繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少等 用Ca2+處理細胞，使細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)

【解析】

T2噬菌體侵染細菌的實驗：首先用放射性同位素35S標記了一部分噬菌體的蛋白質，并用放射性同位素32P標記了另一部分噬菌體的DNA，然后，用被標記的T2噬菌體分別去侵染細菌，短暫保溫后進行攪拌離心，檢測上清液和沉淀物的放射性。簡單過程為：標記細菌→標記噬菌體→用標記的噬菌體侵染未標記的細菌→攪拌離心→放射性檢測。

（1）在構建基因表達載體時，需要限制酶和DNA連接酶；imm434基因是質粒的標記基因，為了保證標記基因的完整性，便于標記基因的表達，所以外源DNA的插入位置應位于imm434基因之外。

（2）蛋白質的組成元素至少有C、H、O、N四種，根據(jù)題意“λ噬菌體也可以用同位素標記侵染細菌法來證明其遺傳物質是DNA”，所以蛋白質中還有一種元素是DNA中不具有的，比如S元素，所以λ噬菌體外包裝用的蛋白質含有的化學元素至少有5種；噬菌體是由蛋白質和DNA組成，所以合成噬菌體的小分子原料是氨基酸和脫氧核苷酸。

（3）大腸桿菌是原核生物，原核生物繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少等，所以選擇大腸桿菌作為實驗材料；如果受體細胞是原核生物常用Ca2+處理，以增大細胞壁的通透性。