Question

【題目】大腸桿菌的質粒上含有lacZ基因，其編碼的產物β-半乳糖苷酶在X－gal和IPTG同時存在時，可以產生藍色沉淀，使菌落呈現藍色，否則菌落呈現白色。如圖為利用該質粒進行的轉基因過程，請據圖回答下列相關問題：

（1）圖中切割目的基因時用到___________種限制酶，而切割質粒時用到的限制酶是_____________________________。

（2）在基因工程的“四步曲”中，目的基因的檢測和鑒定階段除了分子水平檢測外有時還需要_____水平的檢測。

（3）圖中的受體細胞是______________，其作為受體細胞的優點是_________。

（4）在培養基中加入X－gal和IPTG的目的是______________________；結合題干信息，菌落①②③的顏色分別是_________、____________、__________。

Answer 1

【答案】2 EcoRI酶 個體 大腸桿菌 繁殖快，多為單細胞，遺傳物質少 篩選導入了重組質粒的大腸桿菌 藍色 藍色 白色

【解析】

分析題圖：目的基因的左側有限制酶EcoRI的識別序列，右側是限制酶SmaI的識別序列，而質粒上只有限制酶EcoRI的識別序列，所以需要用限制酶EcoRI來切割質粒，用限制酶EcoRI和SmaI來切割含有目的基因的外源DNA分子，這樣就使目的基因右側無法與質粒連接，所以目的基因被切割下來和質粒連接之前，需在目的基因的右側連接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA。用限制酶EcoRI切割質粒時，會破壞質粒上的lacZ'基因，但切割后的質粒自身環化后，lacZ'基因又被修復，能表達產生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以產生藍色沉淀，使菌落呈現藍色，所以菌落①②呈現藍色；菌落③導入的是重組質粒，其lacZ'基因被破壞，不能表達產生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落顏色為白色。

（1）由圖可知，切割目的基因時用到2種限制酶，而切割質粒時用到的限制酶是EcoRⅠ。
（2）要檢測基因是否成功表達，除了進行分子水平檢測外，有時還需要進行個體水平的鑒定.
（3）圖中的受體細胞是大腸桿菌，其作為受體細胞的優點是 繁殖快，遺傳物質相對較少，易培養等。
（4）在培養基中加入X-gal和IPTG的目的是篩選導入了重組質粒的大腸桿菌；用限制酶EcoRI切割質粒時，會破壞質粒上的lacZ基因，但切割后的質粒自身環化后，lacZ基因又被修復，能表達產生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以產生藍色沉淀，使菌落呈現藍色，所以菌落①②呈現藍色；菌落③導入的是重組質粒，其lacZ基因被破壞，不能表達產生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落顏色為白色。