Question

【题目】λ噬菌体有极强的侵染能力，能在细菌中快速进行DNA复制，产生子代噬菌体，最终导致细菌破裂（称为溶菌状态）；或者整合到细菌基因组中潜伏起来，不产生子代噬菌体（称为溶原状态）。在转基因技术中常用λ噬菌体构建基因克隆载体，使其在受体细菌中大量扩增外源DNA，以备研究使用。相关操作如图所示，请回答。

（1）组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为36～51kb，则经人工改造的λgtl0载体可插入的外源DNA的最大长度是______kb．人工改造载体时，为获得较大的插入能力，可删除λ噬菌体DNA组成中的_______序列以缩短其长度。

（2）λ噬菌体DNA上通常没有适合的标记基因，因此人工改造时需加装适合的标记基因，如上图λgtl0载体中的imm434基因。该基因编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏 物。构建基因克隆载体需用到的酶是___________，外源DNA的插入位置应位于imm434基因________（之中/之外），为什么？______________________________________。

（3）举一例生物界中与溶原状态相似的现象。_______________________________________

（4）如图目的基因用15N标记，且在一个受体细胞的溶菌状态时释放出32个子代噬菌体中，含14N和15N的噬菌体比例是_______________。

Answer 1

【答案】7.6kb 中部 限制酶和DNA连接酶 之中 i mm434基因，能编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物，所以外源DNA应该插入该基因之中，这样就使得经侵染培养后的受体菌处于溶菌状态 HIV逆转录后DNA整合到人T细胞的DNA中很相似 16：1

【解析】

（1）由于组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA最大长度是51kb，经人工改造λgtl0载体的长度为43.4kb，那么插入的外源DNA的最大长度是7.6kb。由于λ噬菌体DNA中分为三段，左臂是含有编码蛋白质外壳的序列，中部是控制溶原生长的序列，而右臂是含重要调控序列，所以人工改造载体时，可删除的是中部。
（2）基因工程中需要用到限制酶和DNA连接酶来切割和拼接DNA片段。由于采用的标记基因，即imm434基因，能编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物，所以外源DNA应该插入该基因之中，这样就使得经侵染培养后的受体菌处于溶菌状态。
（3）溶原是指噬菌体的DNA整合到细菌基因组中潜伏起来，不产生子代噬菌体，与HIV逆转录后DNA整合到人T细胞的DNA中很相似。
（4）如图目的基因用15N标记，且在一个受体细胞的溶菌状态时释放出32个子代噬菌体中，由于DNA的半保留复制，子代噬菌体中含15N的始终有2个，而所有的子代噬菌体中均含14N，因此含14N和15N的噬菌体比例是16：1。