Question

【題目】【生物—選修3：現代生物科技專題】下圖1為某種常用質粒的序列圖，Lac Z基因編碼的酶能使無色的X—gal變為藍色，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限制酶的識別序列。請回答下列問題：

（1）若要篩選成功導入目的基因的重組質粒，培養基中應加入的物質有_________________和_________________，構建重組質粒時需要的工具酶有_________________，對獲取的目的基因可用_________________技術對其擴增。

（2）實驗小組用BamH I和Blg II兩種限制酶切割目的基因和質粒，構建重組質粒后導入大腸桿菌中，在篩選重組質粒的培養基上，若大腸桿菌菌落顯藍色，說明導入了____________________。沒有導入任何外源DNA的大腸桿菌________________（填“能”或“不能”）在該培養基上生存。

（3）將若干個質粒和目的基因用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 (多聚酶鏈式反應）沒有目的基因的空質粒重組質粒不能1.8

【解析】【解析】(1)依題意和圖示分析可知：在構建重組質粒時，由于目的基因的插入，使質粒中的Lac Z基因的結構遭到破壞，導致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變為藍色；但目的基因的插入，沒有破壞Ampr（氨芐青霉素抗性基因）的結構，因此含有重組質粒的微生物對氨芐青霉素有抗性。綜上分析，若要篩選成功導入目的基因的重組質粒，培養基中應加入的物質有X—gal和氨芐青霉素。構建重組質粒時需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。利用PCR (多聚酶鏈式反應）技術可以擴增目的基因。

(2) 結合對(1)分析可知：成功導入重組質粒的大腸桿菌，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變為藍色。因此在篩選重組質粒的培養基上，若大腸桿菌菌落顯藍色，說明導入了沒有目的基因的空質粒；若大腸桿菌菌落顯白色，說明導入了重組質粒。沒有導入任何外源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：將若干個質粒和目的基因用BamH I和Blg II兩種限制酶切割后，用DNA連接酶相連，得到的重組質粒中含有1個BamH I酶切位點和1個EcoR I酶切位點，同時得到的沒有目的基因的空質粒中含有2個BamH I酶切位點和1個EcoR I酶切位點。用BamH I和EcoR I切割沒有目的基因的空質粒，會獲得了長度為0.7kb、1kb和2.5kb三種長度的DNA片段；用BamH I和EcoR I切割重組質粒，會獲得了長度為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。