Question

P450是石油降解的关键酶，用SalI和NdeI联合酶切获得的P450基因，与图甲所示的质粒(pCom8)重组，导入土著菌种Y9，获得了基因工程菌P450/Y9.图中mel是黑色素合成基因，其表达能使白色的菌落变成黑色，aacCl 是庆大霉素(一种抗生素)抗性基因，限制酶NdeI. XhoI和SspI在原质粒上均只有一个酶切位点，数字表示酶切位点间的碱基对数。图乙表示几种限制酶的识别序列和切割位点,请回答下列有关问题:

 

(1)基因表达载体除了含有图甲所示的条件外，还应该含有__________、___________。

(2) Sall切割目的基因形成的黏性末端是__________.构建pCom8重组质粒时，需用_______(限制酶)对图示质粒进行处理，才能与P450基因在___________的作用下形成重组质粒。

(3)经测定原质粒为7.6kb (Ikb 为1000个碱基对)，重组质粒经Nde|、Ssp I联合酶切后获得了6.0kb和1.2kb的两个片段，则目的基因的长度为_____kb.

(4)为了扩增重组质粒，需将其转入用____________预先处理的土著菌种 Y9中，提高质粒导入率, .以便获得更多基因工程菌P450/Y9.为了筛选出转入了重组质粒的基因工程菌P450/Y9,应在筛选平板培养基中添加___________，选择颜色为___________的菌落扩 大培养，进而筛选出所需的工程菌.

(5)为检测基因工程菌降解石油的能力，科研人员做了如下4组实验，测定不同时间各组的石油降解率，实验结果见下图。据图分析以下说法正确的有___________。

A.单独使用P450/Y9对石油的降解能力比单独使用Y9略强

B.作用时间越长，P450/Y9 对石油降解的能力越强

C.联合使用时，P450/Y9 能显著增加四种菌的整体降解石油的能力

D.为达到更好的效果，最好单独使用基因工程菌P450/Y9

Answer

目的基因 复制原点、启动子、终止子 —AGCT NdeⅠ、XhoⅠ DNA连接酶 1.4 Ca2＋（或CaCl2） 庆大霉素 白色 AC

【解析】

基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、重组DNA的形成，重组DNA导入受体细胞也称（宿主）细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。

(1)基因表达载体除了含有图甲所示的条件（酶切位点、标记基因）外，还应该含有目的基因、复制原点、启动子、终止子。
(2) Sall的酶切位点为-G↓TCGAC-，切割目的基因形成的黏性末端是—AGCT。用SalI和NdeI联合酶切获得的P450基因，因此构建pCom8重组质粒时，需用NdeⅠ、XhoⅠ（XhoⅠ和SalI切割后有相同的粘性末端）对图示质粒进行处理，才能与P450基因在DNA连接酶的作用下形成重组质粒。
(3)经测定原质粒为7.6kb (Ikb 为1000个碱基对)，重组质粒经Nde|、Ssp I联合酶切后获得了6.0kb和1.2kb的两个片段，则目的基因的长度为6.0+1.2-（7.6-1.8）=1.4kb。
(4)用Ca2＋预先处理的土著菌种 Y9中，使其处于感受态，提高质粒导入率，以便获得更多基因工程菌P450/Y9。重组质粒上有庆大霉素抗性基因aacCl ，为了筛选出转入了重组质粒的基因工程菌P450/Y9，应在筛选平板培养基中添加庆大霉素，选择颜色为白色的菌落扩 大培养，进而筛选出所需的工程菌。
(5)A、比较B组和C组，可知单独使用P450/Y9对石油的降解能力比单独使用Y9略强，A正确；
B、作用时间越长，P450/Y9 对石油降解的能力越弱（斜率下降），B错误；
C、D组降解效果优于C组，因此联合使用时，P450/Y9 能显著增加四种菌的整体降解石油的能力，C正确；
D、为达到更好的效果，最好联合使用D组四种菌株，D错误。
故选AC。