Question

【題目】【生物-選修3：現(xiàn)代生物科技專題】已知pUC質(zhì)粒上攜帶有IacZ+基因的一段序列，編碼β-半乳糖苷酶的α肽。而宿主細(xì)胞含有IacZ+的突變基因，其產(chǎn)物無β-半乳糖苷酶活性，但遇α肽，可發(fā)生α-互補(bǔ)作用，產(chǎn)生有活性的酶，使培養(yǎng)基中的無色物質(zhì)X-Gal分解，菌落呈藍(lán)色；若將外源基因插入到質(zhì)粒上IacZ+序列中，失去α-互補(bǔ)作用（注：宿主細(xì)胞菌落為白色）。圖甲為pUC質(zhì)粒表達(dá)載體簡(jiǎn)圖，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切酶EcoRI、BamHI的酶切位點(diǎn)，tctR為四環(huán)素抗性基因，P為啟動(dòng)子、T為終止子，ori為復(fù)制原點(diǎn)。圖乙表示目的基因的兩端分別有EcoRI、BamHI在內(nèi)的多種酶的酶切位點(diǎn)。為獲得目的菌株，請(qǐng)分析回答下列問題：

（1）為快速篩選目的基因，應(yīng)將含有目的基因的DNA與pUC質(zhì)粒表達(dá)載體分別用 酶切，酶切產(chǎn)物用 進(jìn)行連接后將得到的混合物直接導(dǎo)入受體菌中，培養(yǎng)受體菌有的未被轉(zhuǎn)化（用A表示），有的被轉(zhuǎn)化，被轉(zhuǎn)化的菌株有三種（B含環(huán)化目的基因的菌株 C含質(zhì)粒載體的菌株 D含插入了目的基因的重組質(zhì)粒的菌株）。

（2）為篩選出插入了目的基因的菌株，需要將宿主細(xì)胞接種在含有 的培養(yǎng)基中。

（3）在培養(yǎng)基中，不能生長(zhǎng)的菌株為 ；產(chǎn)生藍(lán)色菌落的菌株為 ；產(chǎn)生白色菌落的菌株為 （請(qǐng)用（1）中的A、B、C、D字母作答）。

（4）基因工程中除質(zhì)粒作為基因載體外，還可用動(dòng)植物病毒和 。

Answer 1

【答案】（除特殊標(biāo)記外，每空2分，共15分）

（1）EcoRⅠ DNA連接酶

（2）（無色物質(zhì)）X-Gal和四環(huán)素（3分，寫不全0分）

（3）A、B C D

（4）λ噬菌體衍生物

【解析】（1）限制酶應(yīng)同時(shí)能將目的基因和運(yùn)載體切割，分析所給目的基因和運(yùn)載體，應(yīng)用EcoRI酶切，然后用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體進(jìn)行連接，得到重組質(zhì)粒后導(dǎo)入到受體菌種。

（2）因?yàn)檫\(yùn)載體中含有四環(huán)素的抗性基因，所以應(yīng)在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上。并且含有重組目的基因的宿主細(xì)胞不會(huì)使無色物質(zhì)X-Gal分解，菌落呈白色，所以宿主細(xì)胞應(yīng)放在無色物質(zhì)X-Gal和四環(huán)素的培養(yǎng)基中。

（3）在培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)的應(yīng)為A和B，即沒有抗性的。產(chǎn)生藍(lán)色菌落的應(yīng)為含質(zhì)粒載體的菌株，即C，沒有插入外源基因的載體。而插入含有外源目的基因的重組質(zhì)粒應(yīng)是白色的，即D。

（4）作為基因工程的運(yùn)載體有質(zhì)粒、動(dòng)植物病毒和λ噬菌體衍生物。