Question

【題目】科研人員利用基因工程技術(shù)構(gòu)建蜂鳥的基因組文庫，研究β-球蛋白基因的功能，流程如圖1所示。

（1）首先需要用同種__________處理蜂鳥的DNA和質(zhì)粒，并用DNA連接酶處理，得到__________，再與經(jīng)__________處理得到的感受態(tài)大腸桿菌混合。將混合物接種到添加__________的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，一段時間后，選擇顏色為__________（填“白色”或“藍(lán)色”）的菌落進(jìn)一步培養(yǎng)，獲得導(dǎo)入蜂鳥DNA片段的大腸桿菌。用上述方法可以獲得導(dǎo)入蜂鳥不同基因的大腸桿菌，構(gòu)建出蜂鳥的__________。

（2）科研人員可從獲得的大腸桿菌中提取__________，利用圖2中的__________引物組合進(jìn)行PCR，以進(jìn)一步研究蜂鳥β-球蛋白基因的功能。

（3）導(dǎo)入大腸桿菌的蜂鳥β-球蛋白基因并未表達(dá)正常功能的蛋白質(zhì)，可能的原因是__________。（寫出一項即可）

Answer 1

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶 重組質(zhì)粒 Ca2+ 氨芐青霉素和X 白色 基因文庫 DNA B和D 大腸桿菌無法正常完成蜂鳥基因表達(dá)的肽鏈的加工

【解析】

質(zhì)粒中有氨芐青霉素抗性基因和L基因，前者讓受體細(xì)胞具有抗氨芐青霉素的能力，后者基因表達(dá)產(chǎn)物能使物質(zhì)X呈現(xiàn)藍(lán)色。在構(gòu)建基因表達(dá)載體時，據(jù)圖可知，氨芐親霉素抗性基因完好，而L基因被破壞，因此使用添加了氨芐青霉素和物質(zhì)X的培養(yǎng)基培養(yǎng)經(jīng)經(jīng)感染大腸桿菌時，應(yīng)選擇白色的菌落克隆培養(yǎng)，就能獲得導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌。

（1）將蜂鳥的β-球蛋白基因?qū)�入大腸桿菌前，需先構(gòu)建基因表達(dá)載體，即先用同種限制酶處理蜂鳥的DNA和質(zhì)粒，并用DNA連接酶酶進(jìn)一步處理以得到重組質(zhì)粒；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞常用感受態(tài)細(xì)胞法，即用Ca2+處理微生物細(xì)胞，使其處于易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)；由于重組質(zhì)粒中含有氨芐青霉素抗性基因，且L基因被破壞，因此應(yīng)使用添加了氨芐青霉素和物質(zhì)X的培養(yǎng)基培養(yǎng)經(jīng)上述處理的大腸桿菌，一段時間后，選擇白色的菌落克隆培養(yǎng)。用上述方法可以獲得導(dǎo)入蜂鳥各種基因的諸多大腸桿菌的克隆，形成蜂鳥的基因文庫。

（2）科研人員可從獲得的大腸桿菌中提取DNA，用圖2中的B和D兩種引物完成PCR擴(kuò)增（子鏈延伸的方向是5′→3′），以進(jìn)一步研究蜂鳥β-球蛋白基因的功能。

（3）導(dǎo)入大腸桿菌的蜂鳥β-球蛋白基因并未表達(dá)正常功能的蛋白質(zhì)，可能的原因是：大腸桿菌是原核生物，無法正常完成蜂鳥基因表達(dá)的肽鏈的加工過程。