Question

【題目】大腸桿菌的質(zhì)粒上含有lacZ基因，其編碼的產(chǎn)物β-半乳糖苷酶在X－gal和IPTG同時存在時，可以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，否則菌落呈現(xiàn)白色。如圖為利用該質(zhì)粒進(jìn)行的轉(zhuǎn)基因過程，請據(jù)圖回答下列相關(guān)問題：

（1）圖中切割目的基因時用到___________種限制酶，而切割質(zhì)粒時用到的限制酶是_____________________________。

（2）在基因工程的“四步曲”中，目的基因的檢測和鑒定階段除了分子水平檢測外有時還需要_____水平的檢測。

（3）圖中的受體細(xì)胞是______________，其作為受體細(xì)胞的優(yōu)點是_________。

（4）在培養(yǎng)基中加入X－gal和IPTG的目的是______________________；結(jié)合題干信息，菌落①②③的顏色分別是_________、____________、__________。

Answer 1

【答案】2 EcoRI酶 個體 大腸桿菌 繁殖快，多為單細(xì)胞，遺傳物質(zhì)少 篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌 藍(lán)色 藍(lán)色 白色

【解析】

分析題圖：目的基因的左側(cè)有限制酶EcoRI的識別序列，右側(cè)是限制酶SmaI的識別序列，而質(zhì)粒上只有限制酶EcoRI的識別序列，所以需要用限制酶EcoRI來切割質(zhì)粒，用限制酶EcoRI和SmaI來切割含有目的基因的外源DNA分子，這樣就使目的基因右側(cè)無法與質(zhì)粒連接，所以目的基因被切割下來和質(zhì)粒連接之前，需在目的基因的右側(cè)連接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA。用限制酶EcoRI切割質(zhì)粒時，會破壞質(zhì)粒上的lacZ'基因，但切割后的質(zhì)粒自身環(huán)化后，lacZ'基因又被修復(fù)，能表達(dá)產(chǎn)生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，所以菌落①②呈現(xiàn)藍(lán)色；菌落③導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒，其lacZ'基因被破壞，不能表達(dá)產(chǎn)生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落顏色為白色。

（1）由圖可知，切割目的基因時用到2種限制酶，而切割質(zhì)粒時用到的限制酶是EcoRⅠ。
（2）要檢測基因是否成功表達(dá)，除了進(jìn)行分子水平檢測外，有時還需要進(jìn)行個體水平的鑒定.
（3）圖中的受體細(xì)胞是大腸桿菌，其作為受體細(xì)胞的優(yōu)點是 繁殖快，遺傳物質(zhì)相對較少，易培養(yǎng)等。
（4）在培養(yǎng)基中加入X-gal和IPTG的目的是篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌；用限制酶EcoRI切割質(zhì)粒時，會破壞質(zhì)粒上的lacZ基因，但切割后的質(zhì)粒自身環(huán)化后，lacZ基因又被修復(fù)，能表達(dá)產(chǎn)生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，所以菌落①②呈現(xiàn)藍(lán)色；菌落③導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒，其lacZ基因被破壞，不能表達(dá)產(chǎn)生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落顏色為白色。