Question

大腸桿菌pUC118質粒的某限制酶唯一酶切序列，位于該質粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果沒有插入外源基因，lacZ基因便可表達出β-半乳糖苷酶，當培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時，X-gal便會被β-半乳糖苷酶水解成藍色，大腸桿菌將形成藍色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質粒的大腸桿菌便不能表達β-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的X-gal不會被水解成藍色，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．如圖是利用lacZ基因的插入失活篩選重組質粒示意圖．據(jù)圖回答下列問題：

（1）作為受體大腸桿菌應

 

，以方便篩選已導入重組質粒的受體大腸桿菌．取用氯化鈣溶液處理（目的是 ）

 

過的受體大腸桿菌，置于試管Ⅱ中，并加入

 

．
（2）圖中的培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機鹽、水、生長因子等營養(yǎng)物質外，還應加入

 

等物質，用以篩選導入了重組質粒的受體大腸桿菌．
（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入重組質粒，請預測菌落的顏色，并分析結果：①

 

．②

 

．

Answer 1

考點：基因工程的應用

專題：

分析：題中看出，大腸桿菌pUC118攜帶了氨芐青霉素抗性基因，而實驗時利用lacZ基因的插入失活篩選重組質粒，因此應選用氨芐青霉素抗性基因作為標記基因進行篩選，因此受體大腸桿菌中不應含有該抗性基因．
題中“l(fā)acZ基因中如果沒有插入外源基因，lacZ基因便可表達出β-半乳糖苷酶，當培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時，X-gal便會被β-半乳糖苷酶水解成藍色，大腸桿菌將形成藍色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質粒的大腸桿菌便不能表達β-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的X-gal不會被水解成藍色，大腸桿菌將形成白色菌落”這句信息是解答（2）（3）兩小題的依據(jù)．

解答： 解：（1）PUC118質粒攜帶了氨芐青霉素抗性基因，受體大腸桿菌應不含氨芐青霉素抗性基因，才能才能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上篩選出導入重組質粒的受體大腸桿菌．用氯化鈣溶液處理增加其細胞壁的通透性過的受體大腸桿菌呈感受態(tài)，能吸收試管中的DNA．
（2）篩選導入了重組質粒的受體大腸桿菌，質粒lacZ基因中插入了外源基因，帶有PUC118質粒的大腸桿菌便不能表達β-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的X-gal不會被水解成藍色，大腸桿菌將形成白色菌落，因此選擇培養(yǎng)基中還應加入IPTG、X-gal．
（3）如果長出藍色菌落，說明自連的運載體PUC118質粒已轉入受體菌，但目的基因沒有接入運載體或說明重組質粒沒導入受體大腸桿菌；如果長出白色菌落，說明重組質粒已導入受體大腸桿菌．
故答案為：
（1）不含氨芐青霉素抗性基因（或對氨芐青霉素敏感） 增加細胞壁的通透性 在試管Ⅰ中制備好的DNA
（2）IPTG、X-gal、氨芐青霉素
（3）①若長出藍色菌落，說明 自連的運載體pUC118質粒已轉入受體菌，但目的基因沒有轉入運載體（或說明重組質粒沒有導入受體大腸桿菌）
②若長出白色菌落，說明重組質粒已導入受體大腸桿菌

點評：本題難度適中，屬于考綱中理解層次的要求，著重考查了基因工程中目的基因的檢測與鑒定，解題關鍵是能夠從題中材料獲得解題信息，要求考生具有較強的分析能力和理解能力．