Question

【題目】【生物—選修3：現(xiàn)代生物科技專題】下圖1為某種常用質(zhì)粒的序列圖，Lac Z基因編碼的酶能使無色的X—gal變?yōu)樗{(lán)色，Amp為氨芐青霉素，抗性基因。圖2為目的基因的序列及其相關(guān)限制酶的識(shí)別序列。請回答下列問題：

（1）若要篩選成功導(dǎo)入目的基因的重組質(zhì)粒，培養(yǎng)基中應(yīng)加入的物質(zhì)有_________________和_________________，構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)需要的工具酶有_________________，對獲取的目的基因可用_________________技術(shù)對其擴(kuò)增。

（2）實(shí)驗(yàn)小組用BamH I和Blg II兩種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，構(gòu)建重組質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌中，在篩選重組質(zhì)粒的培養(yǎng)基上，若大腸桿菌菌落顯藍(lán)色，說明導(dǎo)入了____________________。沒有導(dǎo)入任何外源DNA的大腸桿菌________________（填“能”或“不能”）在該培養(yǎng)基上生存。

（3）將若干個(gè)質(zhì)粒和目的基因用BamH I和Blg II兩種限制酶切割后，用DNA連接酶相連，然后再用BamH I和EcoR I切割成功連接后的產(chǎn)物，獲得了長度為0.7kb、2.8kb、1kb和2.5kb四種長度的DNA片段，則目的基因的長度為____________kb（已知目的基因的長度大于1kb，1kb=1000個(gè)堿基對）。

Answer 1

【答案】X—gal氨芐青霉素限制酶、DNA連接酶PCR (多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）沒有目的基因的空質(zhì)粒重組質(zhì)粒不能1.8

【解析】【解析】(1)依題意和圖示分析可知：在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，由于目的基因的插入，使質(zhì)粒中的Lac Z基因的結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致Lac Z基因編碼的酶失活或不能編碼該酶，因此不能使無色的X—gal變?yōu)樗{(lán)色；但目的基因的插入，沒有破壞Ampr（氨芐青霉素抗性基因）的結(jié)構(gòu)，因此含有重組質(zhì)粒的微生物對氨芐青霉素有抗性。綜上分析，若要篩選成功導(dǎo)入目的基因的重組質(zhì)粒，培養(yǎng)基中應(yīng)加入的物質(zhì)有X—gal和氨芐青霉素。構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。利用PCR (多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）技術(shù)可以擴(kuò)增目的基因。

(2) 結(jié)合對(1)分析可知：成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，Lac Z基因編碼的酶失活或不能編碼該酶，因此不能使無色的X—gal變?yōu)樗{(lán)色。因此在篩選重組質(zhì)粒的培養(yǎng)基上，若大腸桿菌菌落顯藍(lán)色，說明導(dǎo)入了沒有目的基因的空質(zhì)粒；若大腸桿菌菌落顯白色，說明導(dǎo)入了重組質(zhì)粒。沒有導(dǎo)入任何外源DNA的大腸桿菌，因缺乏Ampr（氨芐青霉素抗性基因），對氨芐青霉素沒有抗性，所以不能在該培養(yǎng)基上生存。

(3) 已知目的基因的長度大于1kb。依題意并分析圖示：將若干個(gè)質(zhì)粒和目的基因用BamH I和Blg II兩種限制酶切割后，用DNA連接酶相連，得到的重組質(zhì)粒中含有1個(gè)BamH I酶切位點(diǎn)和1個(gè)EcoR I酶切位點(diǎn)，同時(shí)得到的沒有目的基因的空質(zhì)粒中含有2個(gè)BamH I酶切位點(diǎn)和1個(gè)EcoR I酶切位點(diǎn)。用BamH I和EcoR I切割沒有目的基因的空質(zhì)粒，會(huì)獲得了長度為0.7kb、1kb和2.5kb三種長度的DNA片段；用BamH I和EcoR I切割重組質(zhì)粒，會(huì)獲得了長度為2.8kb和2.5kb兩種長度的DNA片段，其中2.8kb長度的DNA片段中含有目的基因。綜上分析，可推知：目的基因的長度＝2.8kb—1kb＝1.8kb。