Question

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。相关操作如下图所示，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λgtl0载体可插入的外源DNA的最大长度为___________kb；为获得较大的插入能力，在改造载体时可删除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。在构建基因克隆载体时，需用到的酶是_____________，外源DNA的插入位置应位于imm434基因_______（之中/之外），使经侵染培养后的受体菌处于____________状态，表明已成功导入目的基因。
3．包装用的蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是___________，若对其进行标记并做侵染实验，则实验结论是__________________________。
4．假设上述含目的基因的外源模板链中的TGA序列对应一个密码子，翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是_____________。
5．合成噬菌体所需的小分子原料主要是_____________。分离纯化噬菌体重组DNA时，将经培养10小时左右的大肠杆菌—噬菌体的培养液超速离心，从____________（上清液、沉淀物）获得噬菌体。

Answer 1

1．7.6kb    中部（含控制溶原生长）
2．限制酶和DNA连接酶  之中  溶菌
3．S  蛋白质外壳不进入细菌中
4．UGA
5．氨基酸和脱氧核苷酸  上清液

解析试题分析：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；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。
2.在构建基因克隆载体时，需用到的酶是限制酶和DNA连接酶，因为imm434基因编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物，当外源DNA的插入imm434基因之中时，将该基因破坏，使其不能表达，从而使受体菌处于溶菌状态。
3.噬菌体的蛋白质外壳特有的元素是S元素．通过³⁵S标记会发现噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳不进入细菌中。
4.模板链与mRNA上的密码子互补配对，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，所以tRNA上相应的碱基序列是UGA。
5.噬菌体的成分是蛋白质和核酸，其小分子原料主要是氨基酸和脱氧核苷酸，将经培养10h左右的大肠杆菌--噬菌体的培养液超速离心后，释放出来的子代噬菌体位于上清液中。
考点：本题考查基因工程的原理及技术等相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握和对图形的分析能力。