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β-半乳糖苷酶，當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時(shí)，X-gal便會(huì)被β-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)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．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(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)

 

，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（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(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)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(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

 

．②

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)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(shí)驗(yàn)時(shí)利用lacZ基因的插入失活篩選重組質(zhì)粒，因此應(yīng)選用氨芐青霉素抗性基因作為標(biāo)記基因進(jìn)行篩選，因此受體大腸桿菌中不應(yīng)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(dá)出β-半乳糖苷酶，當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時(shí)，X-gal便會(huì)被β-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)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”這句信息是解答（2）（3）兩小題的依據(jù)．

解答： 解：（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．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．
（3）如果長(zhǎng)出藍(lán)色菌落，說明自連的運(yùn)載體PUC118質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌，但目的基因沒有接入運(yùn)載體或說明重組質(zhì)粒沒導(dǎo)入受體大腸桿菌；如果長(zhǎng)出白色菌落，說明重組質(zhì)粒已導(dǎo)入受體大腸桿菌．
故答案為：
（1）不含氨芐青霉素抗性基因（或?qū)Π逼S青霉素敏感） 增加細(xì)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(zhǎng)出藍(lán)色菌落，說明 自連的運(yùn)載體pUC118質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌，但目的基因沒有轉(zhuǎn)入運(yùn)載體（或說明重組質(zhì)粒沒有導(dǎo)入受體大腸桿菌）
②若長(zhǎng)出白色菌落，說明重組質(zhì)粒已導(dǎo)入受體大腸桿菌

點(diǎn)評(píng)：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(cè)與鑒定，解題關(guān)鍵是能夠從題中材料獲得解題信息，要求考生具有較強(qiáng)的分析能力和理解能力．