Question

【题目】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）在构建基因克隆载体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为36～51kb，则经人工改造后得到的λgtl0载体可插入的外源DNA的最大长度为____________kb。人工改造载体过程中，为获得较大的插入能力，可删除λ噬菌体DNA组成中的____________序列以缩短载体长度。

（2）构建基因克隆载体时，需用到的酶是__________________。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，如下图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。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）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，将经培养适宜时间的大肠杆菌—噬菌体混合培养液超速离心，从____________（上清液、沉淀物）获得噬菌体。

Answer 1

【答案】7.6kb 中部（含控制溶原生长） 限制酶和DNA连接酶 之中 溶菌 氨基酸和脱氧核苷酸 上清液

【解析】

分析题图：λ噬菌体的DNA包括分为左臂（含编码蛋白质外壳序列）、中部（含控制溶原生长序列）和右臂（含重要调控序列）。λ噬菌体的DNA经过人工改造后可形成λgt10载体（长43.4kb），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。

（1）由于组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA最大长度是51kb，经人工改造λgtl0载体的长度为43.4kb，那么插入的外源DNA的最大长度是7.6kb．由于λ噬菌体DNA中分为三段，左臂是含有编码蛋白质外壳的序列，中部是控制溶原生长的序列，而右臂是含重要调控序列，所以人工改造载体时，可删除的是中部。

（2）基因工程中需要用到限制酶和DNA连接酶来切割和拼接DNA片段，由于采用的标记基因，即imm434基因，能编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物，所以外源DNA应该插入该基因之中，这样就使得经侵染培养后的受体菌处于溶菌状态。

（3）噬菌体由蛋白质和DNA组成，故合成噬菌体所需的小分子原料主要是氨基酸和脱氧核苷酸。分离纯化噬菌体重组DNA时，将经培养适宜时间的大肠杆菌—噬菌体混合培养液超速离心，从上清液获得噬菌体。