Question

大腸桿菌pUC118質(zhì)粒的某限制酶唯一酶切序列，位于該質(zhì)粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果沒有插入外源基因，lacZ基因便可表達(dá)出b-半乳糖苷酶，當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時，X-gal便會被b-半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落；如果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)b-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的X-gal不會被水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成白色菌落。pUC118還攜帶了氨芐青霉素抗性基因。下圖是利用lacZ基因的插入失活篩選重組質(zhì)粒示意圖。據(jù)圖回答下列問題：

（1）作為受體大腸桿菌應(yīng)_____________（填“含有”或“不含有”）氨芐青霉素抗性基因，以方便篩選已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。取用氯化鈣溶液處理（增加其細(xì)胞壁的通透性）過的受體大腸桿菌，置于試管Ⅱ中，完成基因工程操作的              步驟（具體步驟）。如果受體細(xì)胞是植物細(xì)胞，則通過            轉(zhuǎn)化作用將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，因?yàn)槠銽i質(zhì)粒中的T—DNA有          特點(diǎn)。

（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、無機(jī)鹽、水、生長因子等營養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入____________________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)，以檢測受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒，請預(yù)測菌落的顏色，并分析結(jié)果：

①                                                                      。

②                                                                      。

 

Answer 1

【答案】

（1）不含      目的基因?qū)�入受體細(xì)胞      農(nóng)桿菌      可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上

（2）IPTG、X-gal和氨芐青霉素 

（3）①如果長出藍(lán)色菌落，說明沒有與目的基因重組的質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌(或說明重組質(zhì)粒沒有導(dǎo)入受體大腸桿菌)  ②如果長出白色菌落，說明重組質(zhì)粒已導(dǎo)入受體大腸桿菌

【解析】（1）判斷重組質(zhì)粒是否導(dǎo)入，依據(jù)質(zhì)粒上的氨芐青霉素抗性基因（標(biāo)記基因）。所以受體細(xì)胞應(yīng)不含有氨芐青霉素抗性基因。Ca²⁺處理過大腸桿菌能夠吸收周圍環(huán)境的重組DNA分子，屬于目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的操作步驟；如果受體細(xì)胞是植物細(xì)胞，則通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，因?yàn)門i質(zhì)粒中T－DNA有可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上。

（2）篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，是根據(jù)質(zhì)粒上的氨芐青霉素抗性基因來進(jìn)行的，所以培養(yǎng)基中須加入氨芐青霉素。另導(dǎo)入的質(zhì)粒中是否插入目的基因，是根據(jù)X-gal能否水解，大腸桿菌菌落的顏色來判斷的。所以培養(yǎng)基中還需加入IPTG、X-gal。

（3）①如果長出藍(lán)色菌落，說明沒有與目的基因重組的質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌(或說明重組質(zhì)粒沒有導(dǎo)入受體大腸桿菌)  ②如果長出白色菌落，說明重組質(zhì)粒已導(dǎo)入受體大腸桿菌