Question

【題目】P450是石油降解的關鍵酶，用SalI和NdeI聯合酶切獲得的P450基因，與圖甲所示的質粒(pCom8)重組，導入土著菌種Y9，獲得了基因工程菌P450/Y9.圖中mel是黑色素合成基因，其表達能使白色的菌落變成黑色，aacCl 是慶大霉素(一種抗生素)抗性基因，限制酶NdeI. XhoI和SspI在原質粒上均只有一個酶切位點，數字表示酶切位點間的堿基對數。圖乙表示幾種限制酶的識別序列和切割位點,請回答下列有關問題:

(1)基因表達載體除了含有圖甲所示的條件外，還應該含有__________、___________。

(2) Sall切割目的基因形成的黏性末端是__________.構建pCom8重組質粒時，需用_______(限制酶)對圖示質粒進行處理，才能與P450基因在___________的作用下形成重組質粒。

(3)經測定原質粒為7.6kb (Ikb 為1000個堿基對)，重組質粒經Nde|、Ssp I聯合酶切后獲得了6.0kb和1.2kb的兩個片段，則目的基因的長度為_____kb.

(4)為了擴增重組質粒，需將其轉入用____________預先處理的土著菌種 Y9中，提高質粒導入率, .以便獲得更多基因工程菌P450/Y9.為了篩選出轉入了重組質粒的基因工程菌P450/Y9,應在篩選平板培養基中添加___________，選擇顏色為___________的菌落擴 大培養，進而篩選出所需的工程菌.

(5)為檢測基因工程菌降解石油的能力，科研人員做了如下4組實驗，測定不同時間各組的石油降解率，實驗結果見下圖。據圖分析以下說法正確的有___________。

A.單獨使用P450/Y9對石油的降解能力比單獨使用Y9略強

B.作用時間越長，P450/Y9 對石油降解的能力越強

C.聯合使用時，P450/Y9 能顯著增加四種菌的整體降解石油的能力

D.為達到更好的效果，最好單獨使用基因工程菌P450/Y9

Answer 1

【答案】目的基因 復制原點、啟動子、終止子 —AGCT NdeⅠ、XhoⅠ DNA連接酶 1.4 Ca2＋（或CaCl2） 慶大霉素 白色 AC

【解析】

基因工程是狹義的遺傳工程，基因工程的基本原理是讓人們感興趣的基因（即目的基因）在宿主細胞中穩定高效地表達。為了實現基因工程的目標，通常要有多種工具酶、目的基因、載體和宿主細胞等基本要素，并按照一定的程序進行操作，它包括目的基因的獲得、重組DNA的形成，重組DNA導入受體細胞也稱（宿主）細胞、篩選含有目的基因的受體細胞和目的基因的表達等幾個方面。基因表達載體的構建（即目的基因與運載體結合）是實施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。

(1)基因表達載體除了含有圖甲所示的條件（酶切位點、標記基因）外，還應該含有目的基因、復制原點、啟動子、終止子。
(2) Sall的酶切位點為-G↓TCGAC-，切割目的基因形成的黏性末端是—AGCT。用SalI和NdeI聯合酶切獲得的P450基因，因此構建pCom8重組質粒時，需用NdeⅠ、XhoⅠ（XhoⅠ和SalI切割后有相同的粘性末端）對圖示質粒進行處理，才能與P450基因在DNA連接酶的作用下形成重組質粒。
(3)經測定原質粒為7.6kb (Ikb 為1000個堿基對)，重組質粒經Nde|、Ssp I聯合酶切后獲得了6.0kb和1.2kb的兩個片段，則目的基因的長度為6.0+1.2-（7.6-1.8）=1.4kb。
(4)用Ca2＋預先處理的土著菌種 Y9中，使其處于感受態，提高質粒導入率，以便獲得更多基因工程菌P450/Y9。重組質粒上有慶大霉素抗性基因aacCl ，為了篩選出轉入了重組質粒的基因工程菌P450/Y9，應在篩選平板培養基中添加慶大霉素，選擇顏色為白色的菌落擴 大培養，進而篩選出所需的工程菌。
(5)A、比較B組和C組，可知單獨使用P450/Y9對石油的降解能力比單獨使用Y9略強，A正確；
B、作用時間越長，P450/Y9 對石油降解的能力越弱（斜率下降），B錯誤；
C、D組降解效果優于C組，因此聯合使用時，P450/Y9 能顯著增加四種菌的整體降解石油的能力，C正確；
D、為達到更好的效果，最好聯合使用D組四種菌株，D錯誤。
故選AC。