Question

【題目】質粒A和質粒B各自有一個限制酶EcoR I和限制酶BamH I的識別位點，兩種酶切割DNA產生的黏性末端不同。限制酶EcoR I剪切位置旁邊的數字表示其與限制酶BamH I剪切部位之間的堿基對數(bp)。在含有質粒A和B的混合溶液中加入限制酶EcoR I和BamH I，令其反應充分；然后，向剪切產物中加入DNA連接酶進行反應，再將其產物導入大腸桿菌中。（實驗中不考慮：無ori的質粒；擁有兩個或以上ori的質粒；兩個或以上質粒同時進入大腸桿菌；三個或以上DNA片段發生連接）請回答下列問題：

（1）只擁有質粒A的大腸桿菌________（填“可以”或“不可以”）在含有氨芐青霉素及乳糖作為唯一碳元素來源的培養基中生存？說明理由____________。

（2）DNA連接酶進行反應后，存在________種大小不同的質粒，有________種質粒使大腸桿菌能夠在含有氨芐青霉素及乳糖作為唯一碳源的培養基中生存。

（3）綠色熒光蛋白基因是標記基因一種，標記基因的功能是________。

（4）質粒導入大腸桿菌通常要用________處理，其作用是________。

Answer 1

【答案】可以 質粒A含有氨芐青霉素抗性基因，使大腸桿菌能夠在含有氨芐青霉素的培養基中生存，還含有半乳糖苷酶基因，使大腸桿菌合成半乳糖苷酶，并水解乳糖獲得能量和碳源 4 2 供重組DNA的選擇和鑒定 Ca2+ 使細胞處于一種能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態

【解析】

由圖可知，質粒A含有氨芐青霉素抗性基因和半乳糖苷酶基因，用EcoR I和BamH I酶切后，形成2000bp（含amp）和1000bp(含lac)兩段；質粒B含氨芐青霉素抗性基因、四環素抗性基因和綠色熒光蛋白基因，用EcoR I和BamH I酶切后，形成3000bp（含amp、gfp）和2500bp(含tet)兩段。由題干“兩種酶切割DNA產生的黏性末端不同”可知，酶切后質粒自身兩端不能連接。

（1）由質粒A圖可知，只擁有質粒A的大腸桿菌可以在含有氨芐青霉素及乳糖作為唯一碳元素來源的培養基中生存，因為質粒A含有氨芐青霉素抗性基因，使大腸桿菌能夠在含有氨芐青霉素的培養基中生存，還含有半乳糖苷酶基因，使大腸桿菌能合成半乳糖苷酶，并水解乳糖獲得能量和碳源。

（2）DNA連接酶進行反應后，由于實驗中不考慮：無ori的質粒；擁有兩個或以上ori的質粒；兩個或以上質粒同時進入大腸桿菌；三個或以上DNA片段發生連接，因此可存在4種大小不同的質粒，即質粒A兩個片段連接3000bp（2000bp+1000bp）、質粒A含ori的片段和質粒B不含ori的片段連接4500bp(2000bp+2500bp)、質粒A不含ori的片段和質粒B含ori的片段連接4000bp(1000bp+3000bp)、質粒B兩個片段連接5500bp(3000bp+2500bp)，有2種質粒使大腸桿菌能夠在含有氨芐青霉素及乳糖作為唯一碳源的培養基中生存，即質粒A兩個片段連接3000bp和質粒A不含ori的片段和質粒B含ori的片段連接4000bp的質粒。

（3）標記基因的功能是供重組DNA的選擇和鑒定。

（4）質粒導入微生物細胞用感受態細胞法，用Ca2+處理大腸桿菌，增加細胞壁的通透性，使細胞處于一種能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態。