Question

质粒A和质粒B各自有一个限制酶EcoR I和限制酶BamH I的识别位点，两种酶切割DNA产生的黏性末端不同。限制酶EcoR I剪切位置旁边的数字表示其与限制酶BamH I剪切部位之间的碱基对数(bp)。在含有质粒A和B的混合溶液中加入限制酶EcoR I和BamH I，令其反应充分；然后，向剪切产物中加入DNA连接酶进行反应，再将其产物导入大肠杆菌中。（实验中不考虑：无ori的质粒；拥有两个或以上ori的质粒；两个或以上质粒同时进入大肠杆菌；三个或以上DNA片段发生连接）请回答下列问题：

（1）只拥有质粒A的大肠杆菌________（填“可以”或“不可以”）在含有氨苄青霉素及乳糖作为唯一碳元素来源的培养基中生存？说明理由____________。

（2）DNA连接酶进行反应后，存在________种大小不同的质粒，有________种质粒使大肠杆菌能够在含有氨苄青霉素及乳糖作为唯一碳源的培养基中生存。

（3）绿色荧光蛋白基因是标记基因一种，标记基因的功能是________。

（4）质粒导入大肠杆菌通常要用________处理，其作用是________。

Answer

可以 质粒A含有氨苄青霉素抗性基因，使大肠杆菌能够在含有氨苄青霉素的培养基中生存，还含有半乳糖苷酶基因，使大肠杆菌合成半乳糖苷酶，并水解乳糖获得能量和碳源 4 2 供重组DNA的选择和鉴定 Ca2+ 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态

【解析】

由图可知，质粒A含有氨苄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)两段；质粒B含氨苄青霉素抗性基因、四环素抗性基因和绿色荧光蛋白基因，用EcoR I和BamH I酶切后，形成3000bp（含amp、gfp）和2500bp(含tet)两段。由题干“两种酶切割DNA产生的黏性末端不同”可知，酶切后质粒自身两端不能连接。

（1）由质粒A图可知，只拥有质粒A的大肠杆菌可以在含有氨苄青霉素及乳糖作为唯一碳元素来源的培养基中生存，因为质粒A含有氨苄青霉素抗性基因，使大肠杆菌能够在含有氨苄青霉素的培养基中生存，还含有半乳糖苷酶基因，使大肠杆菌能合成半乳糖苷酶，并水解乳糖获得能量和碳源。

（2）DNA连接酶进行反应后，由于实验中不考虑：无ori的质粒；拥有两个或以上ori的质粒；两个或以上质粒同时进入大肠杆菌；三个或以上DNA片段发生连接，因此可存在4种大小不同的质粒，即质粒A两个片段连接3000bp（2000bp+1000bp）、质粒A含ori的片段和质粒B不含ori的片段连接4500bp(2000bp+2500bp)、质粒A不含ori的片段和质粒B含ori的片段连接4000bp(1000bp+3000bp)、质粒B两个片段连接5500bp(3000bp+2500bp)，有2种质粒使大肠杆菌能够在含有氨苄青霉素及乳糖作为唯一碳源的培养基中生存，即质粒A两个片段连接3000bp和质粒A不含ori的片段和质粒B含ori的片段连接4000bp的质粒。

（3）标记基因的功能是供重组DNA的选择和鉴定。

（4）质粒导入微生物细胞用感受态细胞法，用Ca2+处理大肠杆菌，增加细胞壁的通透性，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。