Question

【題目】為實現目的基因與載體結合，以便在大腸桿菌中大量表達相應的蛋白質，研究人員進行了如圖所示操作。請分析回答下列問題：

（1）將_________________________同時用BamH I切割并混合，加入___________進行連接，再與大腸桿菌感受態細胞混合，最后，將混合物接種在含有________________的平板培養基上。

（2）切割后的載體用堿性磷酸酶處理，除去末端的5’磷酸，可防止載體自我連接，目的基因片段不用堿性磷酸酶處理，仍然能與用堿性磷酸酶處理過的載體連接。在5組平板培養基上接種了不同操作的大腸桿菌感受態細胞，如下表

所示。

①第1組實驗目的是確認___________________________________是否符合實驗要求。

②第2組平板培養基菌落數目最大，說明大腸桿菌感受態細胞能夠_________________。

③第3組實驗用來檢驗_____________________酶是否具有活性。第4組實驗用來檢驗________________酶是否具有活性。

④實驗中用堿性磷酸酶處理載體可以降低僅有載體的菌落數，增加攜帶_____________的菌落比例。

Answer 1

【答案】 含目的基因的DNA與載體（或質粒） DNA連接酶 氨芐青霉素 大腸桿菌感受態細胞和平板培養基 攝取載體（或質粒、外源DNA） DNA連接酶和限制 堿性磷酸 重組質粒（或重組DNA）

【解析】試題分析：分析題圖：圖示表示基因表達載體的構建過程和將目的基因導入受體細胞的過程，構建基因表達載體時，需要限制酶和DNA連接酶。分析表格：第1組實驗平板培養基不含大腸桿菌，說明大腸桿菌感受態細胞和平板培養基符合實驗要求；第2組實驗平板培養基含大腸桿菌數最多，說明大腸桿菌感受態細胞能吸收DNA分子；第3組和第4組，說明限制酶、DNA連接酶和堿性磷酸酶都具有活性；第4組和第5組實驗結果，說明用堿性磷酸酶處理載體可以降低僅有載體的菌落數，增加攜帶重組質粒的菌落比例。

（1）構建基因表達載體時，需要用限制酶BamHI切割含有目的基因的外源DNA分子和質粒，接著用DNA連接酶將目的基因和質粒連接形成重組質粒，再與大腸桿菌感受態細胞混合。因為重組質粒含有氨芐青霉素抗性基因，所以最后將混合物接種在含有氨芐青霉素平板培養基上培養，以篩選含有重組質粒的大腸桿菌。

（2）①第1組實驗，培養基上不含大腸桿菌，說明大腸桿菌感受態細胞和平板培養基符合實驗要求。

②第2組平板培養基菌落數目最大，說明大腸桿菌細胞內含有為切割的載體，進一步推知大腸桿菌感受態細胞能夠攝取質粒。

③第3組平板培養基菌落數目較多，說明大腸桿菌已經成功導入重組質粒，也證明DNA連接酶和限制酶具有生物活性，能將目的基因和質粒連接形成重組質粒；同理，第4組實驗用來檢驗堿性磷酸酶是否具有活性。

④比較第4組和第5組實驗結果可知，實驗中用堿性磷酸酶處理載體可以降低僅有載體的菌落數，增加攜帶重組質粒的菌落比例。