题目内容

4．λ噬菌体有极强的侵染能力，并能在细菌中快速地进行 DNA 的复制，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，进而构建基因文库．相关操作如下图，请分析回答相关问题：

（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λgtl0 载体可插入的外源 DNA 的长度范围为0～7.6kb．
（2）λ噬菌体的溶菌状态、溶原状态各有用途．现有一种 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．但如果直接插入该基因，会使载体过大而超过噬菌体蛋白质的包装能力，又需要删除λ噬菌体原有的一些序列．根据上图分析：A、如果需要获得大量含目的基因的噬菌体，应当使λ噬菌体处于溶菌状态，相应的改造措施是删除λ噬菌体 DNA 中的中臂（填“左臂”、“中臂”或填“右臂”）；
B、如果需要目的基因在细菌中大量克隆，应当使λ噬菌体处于溶原状态，相应的改造措施是可以删除λ噬菌体 DNA 中的左臂（填“左臂”、“中臂”或填“右臂”），并插入imm434基因． 
（3）包装用的蛋白质与 DNA 相比，特有的化学元素是S，若对其进行标记并做侵染实验，可获得的结论是蛋白质没有进入细菌．
（4）分离纯化噬菌体重组 DNA 时，将经培养 10h 左右的大肠杆菌--噬菌体的培养液超速离心后，从离心试管内的上清液中获得噬菌体．

分析 分析题图：λ噬菌体的DNA包括分为左臂（含编码蛋白质外壳序列）、中臂（含控制溶原生长序列）和右臂（含重要调控序列）．λ噬菌体的DNA经过人工改造后可形成λgt10载体（长43.4kb）．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，进而构建基因文库．

解答 解：（1）人工改造后的λgt10载体的长度是43.4kb，而被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为36～51kb，因此λgt10载体可插入的外源DNA的最大长度是51-43.4=7.6kb．
（2）A、如果需要获得大量含目的基因的噬菌体，应当使λ噬菌体处于溶菌状态，则应删λ噬菌体的DNA中含控制溶原生长序列，即中臂；
B、如果需要目的基因在细菌中大量克隆，应当使λ噬菌体处于溶原状态，则应删λ噬菌体的DNA中含编码蛋白质外壳序列，即删除λ噬菌体DNA中的左臂，并插入imm434基因．
（3）蛋白质的元素组成主要为C、H、O、N，有的还有S、P，而DNA只含C、H、O、N、P，因此蛋白质特有的化学元素是S元素．采用放射性同位素标记方法，用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，短时保温后搅拌、离心，可检测到放射性物质主要分布在试管的上清液中，因为噬菌体中含有S的蛋白质外壳是不进入细菌体内的．
（4）经培养10h后的噬菌体已经从大肠杆菌中释放出来，因此在离心过程中，由于噬菌体的比重较轻留在了上清液中，而大肠杆菌比重较大沉在沉淀物中．
故答案为（1）0～7.6kb
（2）溶菌    中臂    溶原    左臂     imm434 基因
（3）S    蛋白质没有进入细菌
（4）上清液

点评 本题结合λ噬菌体载体克隆外源DNA片段的操作流程，考查基因工程、噬菌体侵染细菌的实验，要求考生认真分析题图，了解λ噬菌体的DNA结构，理解λ噬菌体的溶菌状态和溶原状态，能结合图中信息答题；掌握噬菌体侵染细菌的过程，明确噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，而蛋白质外壳留在细菌外．

练习册系列答案
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