Question

为实现目的基因与载体结合，以便在大肠杆菌中大量表达相应的蛋白质，研究人员进行了如图所示操作．请分析回答下列问题：

（1）将

 

同时用BamH I切割并混合，加入

 

进行连接，再与大肠杆菌感受态细胞混合，最后，将混合物接种在含有

 

平板培养基上．
（2）切割后的载体用碱性磷酸酶处理，除去末端的5’磷酸，可防止载体自我连接，目的基因片段不用碱性磷酸酶处理，仍然能与用碱性磷酸酶处理过的载体连接．在5组平板培养基上接种了不同操作的大肠杆菌感受态细胞，如下表所示．

组别	平板培养基上接种的大肠杆菌感受态细胞	结果（菌落数）
1	未进行操作（只接种大肠杆菌感受态细胞）	0
2	导入未切割的载体	＞1000
3	导入切割并连接的载体	435
4	导入切割后用碱性磷酸酶处理并连接的载体	25
5	导入切割后用碱性磷酸酶处理，并与目的基因连接的载体	34

①第1组实验目的是确认

 

是否符合实验要求．
②第2组平板培养基菌落数目最大，说明大肠杆菌感受态细胞能够

 

③第3组实验用来检验

 

酶是否具有活性．第4组实验用来检验

 

酶是否具有活性．
④实验中用碱性磷酸酶处理载体可以降低仅有载体的菌落数，增加携带

 

的菌落比例．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,微生物的分离和培养

专题：

分析：分析题图：图示表示基因表达载体的构建过程和将目的基因导入受体细胞的过程．构建基因表达载体时，需要限制酶和DNA连接酶．
分析表格：第1组实验平板培养基不含大肠杆菌，说明大肠杆菌感受态细胞和平板培养基符合实验要求；第1组实验平板培养基含大肠杆菌数最多，说明大肠杆菌感受态细胞能吸收DNA分子；第3组和第4组，说明限制酶、DNA连接酶和碱性磷酸酶都具有活性；第4组和第5组实验结果，说明用碱性磷酸酶处理载体可以降低仅有载体的菌落数，增加携带重组质粒的菌落比例．

解答： 解：（1）构建基因表达载体时，需要用限制酶BamH I切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，再用DNA连接酶将目镜基因和质粒连接形成重组质粒，再与大肠杆菌感受态细胞混合．因为重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因，所以最后将混合物接种在含有氨苄青霉素平板培养基上培养，以筛选含有重组质粒的大肠杆菌．
（2）①第1组实验，培养基上不含大肠杆菌，说明大肠杆菌感受态细胞和平板培养基符合实验要求．
②第2组平板培养基菌落数目最大，说明大肠杆菌细胞内含有为切割的载体，进一步推知大肠杆菌感受态细胞能够摄取质粒．
③第3组平板培养基菌落数目较多，说明大肠杆菌已经成功导入重组质粒，也证明DNA连接酶和限制酶具有生物活性，能将目的基因和质粒连接形成重组质粒．同理，第4组实验用来检验碱性磷酸酶是否具有活性．
④比较第4组和第5组实验结果可知，实验中用碱性磷酸酶处理载体可以降低仅有载体的菌落数，增加携带重组质粒的菌落比例．
故答案：（1）含目的基因的DNA与载体（或质粒）    DNA连接酶    氨苄青霉素
（2）①大肠杆菌感受态细胞和平板培养基
②摄取载体（或质粒、外源DNA）
③DNA连接酶和限制    碱性磷酸
④重组质粒（或重组DNA）

点评：本题结合图表，考查基因工程的相关知识，意在考查考生分析图表提取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．