复合题  某实验需将1kb的cDNA片段插入某氨苄青霉素抗性的表达载体,在片段两边各有一个EcoRI位点,靠近5'端300bp的地方有一EcoRV位点,载体多克隆位点从5'依次为BamHI、HindIIII、EcoRI、EcoRV、XhoI位点,实验设计步骤如下:

(1)用EcoRI处理载体,然后用碱性磷酸酶处理。

(2)用EcoRI处理片段,然后与步骤(1)中的载体混合,加入DNA连接酶,在适当的条件下使cDNA片段与载体连接。

(3)连接产物转化到大肠杆菌,并在含有氨苄青霉素的LB平板上生长,除此之外,还设了以下对照:

对照1:在含有抗生素的平板上涂布未被转化的大肠杆菌感受态细胞。

对照2:用未被酶切处理的载体转化大肠杆菌感受态细胞,并在含有抗生素的平板上生长。

对照3:用EcoRI处理的载体,不用碱性磷酸酶处理,不加cDNA片段,然后加连接酶做连接反应,并转化大肠杆菌感受态细胞,并在含有抗生素的平板上生长。

对照4:除了用碱性磷酸酶处理外,其他同对照3。

某学生做了三次试验,结果如表:

问答题 四个对照组各有什么用?
【正确答案】

四个对照组的作用

对照1:该组实验所培养的大肠杆菌除了没有接受外源DNA外与其他组大肠杆菌状态一致,为空白对照组。

对照2:研究只转入了载体的大肠杆菌体内载体克隆数量。

对照3:该组实验研究的是闭环质粒和开环质粒共同存在的情况下,大肠杆菌体内载体克隆数量。

对照4:该组实验研究的是只有开环质粒导入大肠杆菌中的质粒的克隆数量。

【答案解析】
问答题 为什么要用碱性磷酸酶处理?
【正确答案】

碱性磷酸酶的作用

防止质粒载体DNA的自连作用。

因为有5'磷酸的存在,DNA片段才能和另一端的3'-OH发生脱水缩合反应,也就是自连作用。碱性磷酸酶可以去除DNA断裂处的5'端的磷酸基团。用碱性磷酸酶处理切开的载体后不会发生缩合反应,因此用碱性磷酸酶处理可以防止质粒载体DNA自连的作用。

【答案解析】
问答题 哪次实验数据比较合理?为什么?其他次实验失败的原因是什么?
【正确答案】

①第三组实验数据较为合理。

②原因:

a.对照1没有转入任何外源基因,克隆数应该为0;

b.对照2中载体未被酶切,没有任何损伤,按照DNA正常复制次数,其克隆数大于1000也合理;

c.对照3载体未用碱性核酸酶处理,部分质粒发生自连,其克隆数应该小于对照2的实验数据;

d.对照4用碱性核酸酶处理,质粒载体发生自连的概率较小,只有部分质粒之间相互连接,其克隆数量应该小于对照3;

e.实验组中载体未发生自连,只有部分质粒与cDNA连接,故其克隆数量和对照4相差无几。

综上可知,第三组实验数据较为合理。

③其他次实验失败的原因

实验一中所有克隆数量均较多,应该是LB平板中氨苄青霉素失效,只要有DNA存在即被克隆;

实验二中所有克隆数均为0,可能是大肠杆菌感受态制备失败,并未有任何外源DNA转入大肠杆菌中。

【答案解析】
问答题 设计实验鉴定克隆是否正确?
【正确答案】

设计实验鉴定克隆是否正确

①实验步骤

a.用EcoRI和EcoRV共同处理载体。

b.用EcoRI和EcoRV共同处理cDNA片段,然后与步骤(1)中的载体混合,加入DNA连接酶,在适当的条件下使cDNA片段与载体连接。

c.连接产物转化到大肠杆菌,并在含有氨苄青霉素的LB平板上生长。

d.设置4组对照:

对照1:在含有抗生素的平板上涂布未被转化的大肠杆菌感受态细胞。

对照2:用未被酶切处理的载体转化大肠杆菌感受态细胞,并在含有抗生素的平板上生长。

对照3:用EcoRI处理的载体,不用碱性磷酸酶处理,不加cDNA片段,然后加连接酶做连接反应,并转化大肠杆菌感受态细胞,并在含有抗生素的平板上生长。

对照4:除了用碱性磷酸酶处理外,其他同对照3。

e.做3组平行对照实验。

f.计算克隆数量。

②结果分析

如果本次实验结果克隆数量与原始实验结果相差不多,则证明原始实验的实验结果是正确的,反之还需再次做实验验证。

【答案解析】