為何用鈣離子處理大腸球菌易使其處于感受態(tài)人教2019版小學(xué)生物學(xué)選擇性選修三P82說，鈣離子處理大腸球菌細(xì)胞，使細(xì)胞處于能吸收環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)經(jīng)而處于感受態(tài)：這些狀態(tài)也叫感受態(tài)。這么，為何用鈣離子處理大腸球菌易使其處于感受態(tài)？細(xì)胞還能從周圍環(huán)境中攝入DNA分子，而且不易被細(xì)胞內(nèi)的限制性核苷酸內(nèi)切酶分解時所處的一種特殊生理狀態(tài)稱感受態(tài)（）。自然環(huán)境中真菌可以吸收外源遺傳物質(zhì)以降低自身對環(huán)境的適應(yīng)性。通常用理化方式誘導(dǎo)細(xì)胞，使其處于最適攝入和容納外來DNA的生理狀態(tài)。大腸弧菌是格蘭陽性，細(xì)胞壁就是肽聚糖+外膜（脂蛋白、脂質(zhì)單層、脂寡糖）細(xì)胞膜選擇性通透，這些細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不僅作為內(nèi)毒素使機(jī)體發(fā)熱、白細(xì)胞降低之外（其實(shí)還可以因此真菌形態(tài)、耐藥性、結(jié)合Mg2+維持離子平衡），與細(xì)胞膜出現(xiàn)裂紋吸收DNA并沒有哪些關(guān)系。野生型大腸球菌并不容易轉(zhuǎn)化，這是因?yàn)镈NA未能步入野生型大腸弧菌的細(xì)胞。經(jīng)過多年的努力，科學(xué)家們發(fā)覺了一種方式可以降低細(xì)胞吸收外源DNA的效率。那就是用物理方式處理細(xì)胞，使其改變膜對DNA的私密性。這些細(xì)胞就稱為感受態(tài)細(xì)胞，即細(xì)胞處于能攝取核苷酸分午時的生理狀態(tài)。這些方式早已成為基因工程的常規(guī)技術(shù)，它對于我們借助體外DNA重組技術(shù)來了解真核和原核生物的基因功能非常重要。
病菌的感受態(tài)有兩種類型：一種是自然感受態(tài)（），自然感受態(tài)真菌可以自由地吸收DNA，通過它來進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化；另一種是人工感受態(tài)（），在這些轉(zhuǎn)化中，真菌發(fā)生改變促使它們能攝取外源DNA。枯草芽孢球菌屬于才能發(fā)展為自然感受態(tài)的細(xì)胞，大腸弧菌就屬于須要人工處理的細(xì)胞。感受態(tài)真菌細(xì)胞的轉(zhuǎn)化采用硫酸鈣的技巧。主要原理就是通過處理使細(xì)胞的私密性變大，直觀的說，促使細(xì)胞膜表面出現(xiàn)一些凹坑，以便外源基因或載體步入感受態(tài)細(xì)胞。因?yàn)榧?xì)胞膜的流動性，這些細(xì)縫會被細(xì)胞自身所修補(bǔ)：1、通過處理使細(xì)胞的私密性變大。2、使得細(xì)胞膜表面出現(xiàn)一些凹坑，以便外源基因或載體步入感受態(tài)細(xì)胞。3、由于細(xì)胞膜的流動性，這些細(xì)縫會被細(xì)胞自身所修補(bǔ)。其過程是：1.將快速生長的大腸球菌放在經(jīng)高溫（0℃）預(yù)處理的低滲碳酸鈣氨水中，便會導(dǎo)致細(xì)胞膨脹；Ca離子會使細(xì)胞膜磷脂雙分子層產(chǎn)生液晶結(jié)構(gòu)，使得細(xì)胞外膜與內(nèi)膜間隙中的部份核苷酸酶解離開來，離開所在區(qū)域，誘導(dǎo)細(xì)胞成為感受態(tài)細(xì)胞細(xì)胞膜私密性發(fā)生變化，極易與外源DNA相黏附并在細(xì)胞表面產(chǎn)生抗脫氧內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核苷酸酶的烷基－乙酸鈣復(fù)合物。
聯(lián)合其它的二價金屬離子（如Mn、Co）、DMSO或還原劑等物質(zhì)處理，可使轉(zhuǎn)化率提升100～1000倍。2.將該體系轉(zhuǎn)移到42℃下做短暫的熱剌激（90s），細(xì)胞膜的液晶結(jié)構(gòu)會發(fā)生劇烈擾動，并隨機(jī)出現(xiàn)許多間隙，外源DNA就可能被細(xì)胞吸收。步入細(xì)胞的外源DNA分子通過復(fù)制、表達(dá)，實(shí)現(xiàn)遺傳信息的轉(zhuǎn)移，使受體細(xì)胞出現(xiàn)新的遺傳性狀。3.將轉(zhuǎn)化后的細(xì)胞在選擇性培養(yǎng)基上培養(yǎng)，篩選出帶有外源DNA分子的陰性克隆。簡而言之，Ca離子使DNA沉淀于細(xì)胞表面（類似真核轉(zhuǎn)染的乙酸鈣共沉淀），0-42℃的熱沖擊促使膜表面出現(xiàn)裂紋（很快會被手動修補(bǔ)-疏水作用），極易與外源DNA相粘附并在細(xì)胞表面產(chǎn)生脫氧內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核苷酸酶的甲基-乙酸鈣復(fù)合物，誘導(dǎo)細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子，而且所吸收的DNA分子不易被細(xì)胞內(nèi)限制酶分解例、下列說法正確的是（）A．細(xì)胞系泛稱可傳代的細(xì)胞，細(xì)胞株是具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞系B．用硫酸鈣處理大腸弧菌，降低大腸鏈球菌細(xì)胞壁的私密性，使富含目的基因的重組引物步入大腸球菌寄主細(xì)胞，所有的細(xì)胞都能接納重組DNA分子C．DNA聯(lián)接酶還能將任意2個DNA片斷聯(lián)接上去D．試管小孩的獲得過程屬于嚴(yán)格意義上的克隆解析：閱讀題干可知本題涉及的知識點(diǎn)是試管小孩、DNA聯(lián)接酶、動物細(xì)胞培養(yǎng)和目的基因?qū)С鑫⑸铮崂硐嚓P(guān)知識點(diǎn)，按照選項(xiàng)描述結(jié)合基礎(chǔ)知識作出判定．細(xì)胞系是無限增殖的細(xì)胞，細(xì)胞株是正常細(xì)胞群體細(xì)胞膜選擇性通透，A錯誤；將目的基因?qū)С鑫⑸矬w內(nèi)，一般是用鈣離子處理使其弄成感受態(tài)細(xì)胞，B正確；DNA聯(lián)接酶可將具相同的黏性末端的兩DNA片斷聯(lián)接上去，C錯誤；試管小孩是有性生殖，而克隆是無性飼養(yǎng)，D錯誤．故選：B．學(xué)科網(wǎng)（上海）股份有限公司$