Question

6．柯斯質(zhì)粒是一種人工建構(gòu)含有λ噬菌體DNA的cos位點(diǎn)（指互補(bǔ)的黏性末端結(jié)合形成的雙鏈DNA區(qū)域）和質(zhì)粒復(fù)制子（ori）的新型載體，它同時兼具兩者特性，長度一般為5-7kb．λ噬菌體的末端酶能識別并切割兩端由cos位點(diǎn)包圍著的噬菌體基因組長度（38-52kb）的DNA片段，凡具有cos位點(diǎn)的任何DNA分子只要在長度上相當(dāng)于噬菌體的基因組，就可以被識別并包裝成類似噬菌體感染大腸桿菌．圖1為應(yīng)用柯斯質(zhì)粒進(jìn)行某一真核基因克隆的方案圖，圖2為不同的限制酶及相應(yīng)的切割位點(diǎn)．請據(jù)圖分析回答：

（1）柯斯質(zhì)�？梢宰鳛榛�因工程載體的理由是具備標(biāo)記基因、多種限制酶切割位點(diǎn)和啟動子、終止子等．
（2）如圖1所示柯斯克隆方案，宜采用Sau3A、HindIII酶對真核基因進(jìn)行酶切，采用BamHI、HindIII酶對柯斯質(zhì)粒進(jìn)行酶切，經(jīng)連接后圖中b（填a或b）將會被重新包裝進(jìn)入λ噬菌體；柯斯質(zhì)粒作為載體可攜帶的真核基因長度范圍為31-47kb．
（3）檢測是否成功實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)思路是：將新包裝的類似噬菌體去感染大腸桿菌，后者能夠在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長即為轉(zhuǎn)化成功．
（4）從圖中信息可知上述柯斯克隆方案存在的缺點(diǎn)是經(jīng)限制酶切割作用產(chǎn)生的柯斯質(zhì)粒載體、真核基因自身也會連接形成多聚體分子．

Answer 1

分析 分析題圖：不宜用限制酶PstI切割，因?yàn)樵撁盖懈顣�破壞�?biāo)記基因（氨芐青霉素抗性基因）；不宜用限制酶EcoRI切割，因?yàn)樵撁盖懈顣�破壞目的基因；由于限制酶BamHI的識別序列中含有限制酶Sau3A的識別序列，因此為了防止目的基因與運(yùn)載體反向連接，宜采用 Sau3A、Hind III酶對真核基因進(jìn)行酶切，采用BamHI、Hind III 酶對柯斯質(zhì)粒進(jìn)行酶切．

解答 解：（1）由圖可知，柯斯質(zhì)粒可以作為基因工程載體的理由是具備標(biāo)記基因（氨芐青霉素抗性基因）、多種限制酶切割位點(diǎn)（具有限制酶EcoRI、PstI、BamHI、Hind III 的切割穩(wěn)定）和啟動子、終止子等．
（2）不宜用限制酶PstI切割，因?yàn)樵撁盖懈顣�破壞�?biāo)記基因（氨芐青霉素抗性基因）；不宜用限制酶EcoRI切割，因?yàn)樵撁盖懈顣�破壞目的基因；由于限制酶BamHI的識別序列中含有限制酶Sau3A的識別序列，因此為了防止目的基因與運(yùn)載體反向連接，宜采用 Sau3A、Hind III酶對真核基因進(jìn)行酶切，采用BamHI、Hind III 酶對柯斯質(zhì)粒進(jìn)行酶切；由于a只有一端有cos位點(diǎn)，而b的兩端都有cos位點(diǎn)，因此經(jīng)連接后圖中b將會被重新包裝進(jìn)入λ噬菌體；柯斯質(zhì)粒長度一般為5-7kb，λ噬菌體基因組長度為（38-52kb），凡具有cos位點(diǎn)的任何DNA分子只要在長度上相當(dāng)于噬菌體的基因組，就可以被識別并包裝成類似噬菌體感染大腸桿菌，因此柯斯質(zhì)粒作為載體可攜帶的真核基因長度范圍為（38-7）～（52-5），即31-47kb．
（3）由圖可知，標(biāo)記基因是氨芐青霉素抗性基因，因此檢測是否成功實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)思路是：將新包裝的類似噬菌體去感染大腸桿菌，后者能夠在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長即為轉(zhuǎn)化成功．
（4）從圖中信息可知上述柯斯克隆方案存在的缺點(diǎn)是經(jīng)限制酶切割作用產(chǎn)生的柯斯質(zhì)粒載體、真核基因自身也會連接形成多聚體分子．
故答案為：
（1）標(biāo)記基因  多種限制酶切割位點(diǎn)
（2）Sau3A、Hind III      BamHI、Hind III     b      31-47kb 
（3）氨芐青霉素
（4）經(jīng)限制酶切割作用產(chǎn)生的柯斯質(zhì)粒載體、真核基因自身也會連接形成多聚體分子

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的概念、操作工具及操作步驟，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確判斷切割目的基因和運(yùn)載體所需的限制酶，同時能結(jié)合題中信息準(zhǔn)確答題，有一定難度，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．