Question

【題目】如圖是利用lacZ基因的插入失活篩選重組質(zhì)粒示意圖。大腸桿菌pUC118質(zhì)粒的某限制酶的唯一酶切序列位于該質(zhì)粒的lacZ基因中。若lacZ基因完整，便可表達(dá)出-半乳糖苷酶，并能將培養(yǎng)基中含有的IPTG和X-gal水解成藍(lán)色，形成藍(lán)色菌落；若lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達(dá)-半乳糖苷酶，將形成白色菌落；pUC118還攜帶了氨芐青霉素抗性基因。請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）作為受體的大腸桿菌應(yīng)_______________，以便篩選已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。試管Ⅰ中的由兩個(gè)DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有_______種。取用_______處理過(guò)的受體大腸桿菌，置于試管Ⅱ中，并加入在試管Ⅰ中制備好的DNA。

（2）圖中的選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無(wú)機(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入___________、______________和___________等物質(zhì)，用以篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。

（3）將上述處理后的大腸桿菌置于圖中選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以檢測(cè)受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒，請(qǐng)預(yù)測(cè)菌落的顏色，并分析結(jié)果：

①如果長(zhǎng)出_________菌落，說(shuō)明自連的運(yùn)載體pUC118質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌，但目的基因沒(méi)有接入運(yùn)載體。

②如果長(zhǎng)出_________菌落，說(shuō)明重組質(zhì)粒已導(dǎo)入受體大腸桿菌。

Answer 1

【答案】不含氨芐青霉素抗性基因（或?qū)Π逼S青霉素敏感）3Ca2+IPTGX-gal氨芐青霉素藍(lán)色白色

【解析】

基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程中，目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因不可缺少。其中標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)，如抗生素抗性基因就可以作為這種基因。

（1）PUC118質(zhì)粒攜帶了氨芐青霉素抗性基因，受體大腸桿菌應(yīng)不含氨芐青霉素抗性基因，才能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。試管Ⅰ中，人體基因被切成三段，分別用字母A、B、C來(lái)表示，則由兩個(gè)DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有AB、AC和BC三種。用氯化鈣溶液處理增加其細(xì)胞壁的通透性過(guò)的受體大腸桿菌呈感受態(tài)，能吸收試管中的DNA。
（2）篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌，質(zhì)粒lacZ基因中插入了外源基因，帶有PUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達(dá)β-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的X-gal不會(huì)被水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成白色菌落，因此選擇培養(yǎng)基中還應(yīng)加入IPTG、X-gal、氨芐青霉素等物質(zhì)，用以篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。

（3）如果長(zhǎng)出藍(lán)色菌落，說(shuō)明自連的運(yùn)載體PUC118質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌，但目的基因沒(méi)有接入運(yùn)載體或說(shuō)明重組質(zhì)粒沒(méi)導(dǎo)入受體大腸桿菌；如果長(zhǎng)出白色菌落，說(shuō)明重組質(zhì)粒已導(dǎo)入受體大腸桿菌。