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P450基因，與甲圖所示的質(zhì)粒重組后，導(dǎo)入大腸桿菌中獲得基因工程菌。甲圖中mel基因表達能使白色菌落變成黑色，aacCI是慶大霉素（抗生素）抗性基因。甲圖中箭頭位置是不同限制酶的切割位點，乙圖表示幾種限制酶對應(yīng)的識別序列及切割位點。回答下列問題：

(l)甲圖所示質(zhì)粒中沒有Sal I酶的切割位點，切割質(zhì)粒時可用乙圖中的____酶代替，原因是____。酶切后的質(zhì)粒與目的基因（P450基因）在____酶的作用下形成重組質(zhì)粒。

(2)經(jīng)測定圖甲質(zhì)粒長度為7.6kb(lkb為1000個堿基對)，重組質(zhì)粒經(jīng)Nde I、SspI聯(lián)合酶切后獲得了6．0kb和1.2kb的兩個片段，據(jù)此推測，目的基因的長度應(yīng)為____kb�；�因表達載體中必須含有啟動子，它的作用是____。

(3)將重組質(zhì)粒導(dǎo)人大腸桿菌時，常用Ca2+處理大腸桿菌，使細胞處于一種____的生理狀態(tài)，這種細胞稱為感受態(tài)細胞。由于重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞的成功率很低，需要接種到含有_____的固體培養(yǎng)基上，選擇顏色為____的菌落擴大培養(yǎng)，進而篩選出所需的工程菌。

Answer 1

【答案】Xho I Sal I和XhoI作用于原質(zhì)粒所產(chǎn)生的粘性末端相同 DNA連接 1.4 RNA聚合酶識別并結(jié)合位點 能吸收周圍環(huán)境中DNA分子 慶大霉素 白色

【解析】

本題考查基因工程，考查對限制酶作用、基因工程操作步驟的理解。根據(jù)圖甲中標記基因位置和圖乙中各種限制酶切點可判斷目的基因的插入位置，根據(jù)標記基因是否表達可篩選含有重組質(zhì)粒的受體細胞。

(l)甲圖所示質(zhì)粒中沒有SalI酶的切割位點，切割質(zhì)粒時可用乙圖中的Xho I酶代替，二者作用后可形成相同的黏性末端。酶切后的質(zhì)粒與目的基因（P450基因）可在DNA連接酶的作用下形成重組質(zhì)粒。

(2)圖甲質(zhì)粒長度為7.6kb(lkb為1000個堿基對)，據(jù)圖甲可知，用Xho I和NdeI聯(lián)合酶切處理質(zhì)粒，去除的片段應(yīng)為1.8kb，剩余的DNA片段為5.8kb，重組質(zhì)粒經(jīng)Nde I、SspI聯(lián)合酶切后獲得了6．0kb和1.2kb的兩個片段，說明重組質(zhì)粒長度為6.0+1.2=7.2kb，則目的基因的長度應(yīng)為7.2—5.8=1.4kb。基因表達載體中啟動子是RNA聚合酶的結(jié)合部位，可以啟動轉(zhuǎn)錄過程。

(3)將重組質(zhì)粒導(dǎo)人大腸桿菌時，常用Ca2+處理大腸桿菌，使細胞壁的通透性增大，使之容易吸收周圍環(huán)境中DNA分子。據(jù)圖可知，目的基因的插入會破壞mel基因，但不會破壞慶大霉素（抗生素）抗性基因，因此可將受體細胞接種到含有慶大霉素的固體培養(yǎng)基上，含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌形成的菌落不會變成黑色，但具有慶大霉素抗性，選擇顏色為白色的菌落擴大培養(yǎng)，可篩選出所需的工程菌。