專技高考-醫師(一)醫學(一)(包括生物化學、解剖學、胚胎及發育生物學、組織學、生理學等科目知識及其臨床之應用)108 年第 100 題單選題
下列何者是實驗室中用來將質體(plasmid)直接轉形(transformation)進入細菌的最常用的方法?
A低電壓電泳法(low-voltage electrophoresis)將質體牽引入細菌中
B帶有質體的噬菌體轉染法(transfection)
C微注射法(micro-injection)將質體注入細菌中
DCaCl2處理細菌後再以熱休克法(heat shock)將質體送入細菌中正確答案
D正確答案
大腸桿菌轉形最經典方法:CaCl₂ 處理製備勝任細胞,再用 42°C 熱休克將質體送入菌內。
為什麼答案是 D
標準流程:冰上以冷 CaCl₂ 處理 E. coli,使膜通透性改變形成『勝任細胞(competent cells)』,加入質體後 42°C 熱休克 45-90 秒,讓質體穿過細胞膜進入細菌,為實驗室最常用的化學轉形法。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 大腸桿菌轉形最經典方法:CaCl₂ 處理製備勝任細胞,再用 42°C 熱休克將質體送入菌內。
看到『質體+細菌+轉形』直接選 CaCl₂ + heat shock,這是分生實驗室 SOP。
逐選項分析
A✕ 陷阱
電泳法是用來分離 DNA 片段的技術,不是把質體送入細菌。容易和『電穿孔法 electroporation』混淆——後者才是用高壓電脈衝使細菌膜短暫通透,但本題描述為『低電壓電泳』並非電穿孔。
B✕ 陷阱
噬菌體將 DNA 送入細菌稱為『轉導(transduction)』,且 transfection 一詞通常用於真核細胞。以噬菌體為載體屬另一種 DNA 導入策略,非『直接將質體轉形』的標準方法。
C✕
微注射法用於真核細胞(如受精卵、胚胎幹細胞),細菌體積極小(約 1-2 μm)且有細胞壁,根本無法以顯微注射操作。
D✓ 正確
標準流程:冰上以冷 CaCl₂ 處理 E. coli,使膜通透性改變形成『勝任細胞(competent cells)』,加入質體後 42°C 熱休克 45-90 秒,讓質體穿過細胞膜進入細菌,為實驗室最常用的化學轉形法。
DNA 導入細胞方法比較
| 方法 | 對象 | 原理 | 常用度 |
|---|
| CaCl₂ + Heat shock | 細菌 | 鈣離子中和膜電荷+熱衝擊 | ★★★最常用 |
| Electroporation | 細菌/真核 | 高壓電脈衝打洞 | ★★次常用 |
| Transfection (脂質體) | 真核細胞 | 脂質包裹 DNA | ★★ |
| Transduction | 細菌/真核 | 病毒/噬菌體載體 | ★ |
| Micro-injection | 真核大細胞 | 顯微注射 | ★特殊用途 |
要分清楚三個 DNA 送入細菌的專有名詞:轉形(transformation)是最常見的人工方法,用 CaCl₂ 讓細胞膜變通透再熱休克;轉導(transduction)是用病毒當載體;轉染(transfection)專指真核細胞。考點在判斷哪種技術配哪種操作:電穿孔(electroporation)是用瞬間高壓在膜上打洞,千萬別跟電泳搞混——電泳是分離 DNA 片段的工具,根本不是送基因進細胞的方法。記住關鍵字:CaCl₂ + 熱休克 = 化學轉形法,這是大腸桿菌實驗室最經典組合。
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