Question

【題目】利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以生產(chǎn)出更多廉價(jià)的胰島素，斜土為轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)過程示意圖，其中數(shù)字表示相應(yīng)過程。

天然大腸桿菌質(zhì)粒一般含有LacZ基因而不含氨芐青霉素抗性基因；人工合成的大腸桿菌puc118質(zhì)粒中除含有LacZ基因外，還含有氨芐青霉素抗性基因。

若lacZ基因完整，便可表達(dá)出β-半乳糖苷酶，β-半乳糖苷酶能將培養(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)β-半乳糖苷酶，將形成白色菌落。此實(shí)驗(yàn)方法可以用于鑒別轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)是否獲得成功。

（1）過程①②一般需要的限制性內(nèi)切酶主要是從____________分離純化出來的；過程③④需要______酶。

（2）檢測受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒。培養(yǎng)一段時(shí)間后出現(xiàn)三種類型：藍(lán)色菌落、白色菌落、無菌落形成。成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的菌落的表現(xiàn)是________________。

（3）圖中的培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需營養(yǎng)成分外，還應(yīng)加入____________等物質(zhì)，用于篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。

（4）大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是：首先用_____________處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種____________的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱為感受態(tài)細(xì)胞。第二步是將____________與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下完成轉(zhuǎn)化。

Answer 1

【答案】 原核生物 DNA連接 白色菌落 IPTG、X-gal、氨芐青霉素 Ca2+ 能吸收周圍環(huán)境中DNA分子 重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中

【解析】試題分析：分析題圖：圖示表示利用lacZ基因篩選重組質(zhì)粒的過程，其中①②表示用限制酶切割運(yùn)載體和含有目的基因的外源DNA分子；③④表示用DNA連接酶將目的基因與運(yùn)載體連接形成重組DNA；⑤表示將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；⑥表示培養(yǎng)增殖；⑦表示分離純化；⑧表示擴(kuò)大培養(yǎng)。

（1）過程①②一般需要用同種限制酶切割，以產(chǎn)生相同的粘性末端；過程③④需要DNA連接酶將目的基因與運(yùn)載體連接形成重組質(zhì)粒。

（2）如果長出藍(lán)色菌落，說明自連的運(yùn)載體PUC118質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌，但重組質(zhì)粒沒導(dǎo)入受體大腸桿菌；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。

（3）本題是利用lacZ基因的插入失活篩選重組質(zhì)粒，結(jié)合題干信息“若lacZ基因完整，便可表達(dá)出β-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)β-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。”可知，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。

（4）大腸桿菌最常用的轉(zhuǎn)化方法是：首先用Ca2+處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種能吸收環(huán)境中DNA的生理狀態(tài)，這種狀態(tài)的細(xì)胞被稱作感受態(tài)細(xì)胞。然后將重組表達(dá)載體DNA溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度條件下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA，完成轉(zhuǎn)化過程。