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,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,进而构建基因文库。相关操作如图。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36~51 kb,则λgt10载体可插入的外源DNA的长度范围为________,为获得较大的插入能力,在改造载体时可删除噬菌体DNA组成中的________序列以缩短其长度。
(2)λ噬菌体DNA上通常没有合适的标记基因,故人工改造时需加装合适的标记基因,如图中λgt10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。可见,构建基因克隆载体时,外源DNA的插入位置是imm434基因________(填“之中”或“之外”)。培养后处于________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,可获得的结论是_______________________________________________________________。
(4)举一例生物界中与溶原状态相似的现象:_______________________________________________________________。
(5)分离纯化噬菌体重组DNA时,将经培养10 h左右的大肠杆菌—噬菌体的培养液超速离心,从________部位获得噬菌体。苯酚抽提,释放噬菌体重组DNA。最后,需用乙醇析出DNA,该操作依据的原理是_______________________________________________________________。
(1)0~7.6 kb 中部
(2)之中 溶菌
(3)S 蛋白质外壳不进入细菌中
(4)HIV逆转录后DNA整合到人T细胞的DNA中
(5)上清液 DNA不溶于酒精
【解析】(1)人工改造后的λgt10载体的长度是43.4 kb,而被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为36~51 kb,因此λgt10载体可插入的外源DNA的最大长度是51-43.4=7.6(kb)。为获得最大的插入能力,需要去除λ噬菌体DNA中的一部分序列,从图中λ噬菌体DNA的结构看,只有中部的DNA序列可以去除,因为右臂的调控序列必须保留,而左侧的编码蛋白质外壳的序列也必须保留。
(2)从组装噬菌体侵染培养过程看,子代噬菌体需要从溶菌状态的细菌中释放出来,而标记基因imm434可以控制合成阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物,所以需要将目的基因插入imm434基因之中破坏其结构,这样带有目的基因的噬菌体侵染细菌后会出现溶菌状态,而不含目的基因的噬菌体侵染细菌后不会出现溶菌状态。
(3)噬菌体的蛋白质外壳特有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。
(5)培养一段时间后释放出来的子代噬菌体位于上清液中。苯酚抽提,释放噬菌体重组DNA后,可用乙醇析出DNA,因为DNA不溶于酒精。
科目:高中生物 来源: 题型:
9.(14分)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36~51 kb,则经人工改造的gtl0载体可插入的外源DNA的最大长度为 kb。人工改造载体时,为获得较大的插入能力,可删除噬菌体DNA组成中的 序列以缩短其长度。
(2)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gtl0载体中的imm434基因。该基因编码一种阻止噬菌体进入溶菌状态的阻遏物。构建基囚克隆载体需用到的酶是 ,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。
(3)蛋白质与DNA相比,特有的化学元素是 ,若用放射性同位素标记该元素,再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 部分。
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科目:高中生物 来源:2012-2013学年天津市南开区高三下学期第一次模拟考题生物试卷(解析版) 题型:综合题
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36~51 kb,则经人工改造的gtl0载体可插入的外源DNA的最大长度为 kb。人工改造载体时,为获得较大的插入能力,可删除噬菌体DNA组成中的 序列以缩短其长度。
(2)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gtl0载体中的imm434基因。该基因编码一种阻止噬菌体进入溶菌状态的阻遏物。构建基囚克隆载体需用到的酶是 ,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。
(3)蛋白质与DNA相比,特有的化学元素是 ,若用放射性同位素标记该元素,再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 部分。
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