Question

13．如圖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^r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(qǐng)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X-gal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、DNA連接酶，對(duì)獲取的目的基因可用PCR技術(shù)對(duì)其擴(kuò)增．
（2）實(shí)驗(yàn)小組用BamH I和Bgl 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)入了沒有目的基因的空質(zhì)粒．沒有導(dǎo)入任何外源DNA的大腸桿菌不能（填“能”或“不能”）在該培養(yǎng)基上生存．
（3）若質(zhì)粒和目的基因用BamH I和Bgl 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切割成功連接后的重組質(zhì)粒，可獲得長(zhǎng)度不同的4種DNA片段．

Answer 1

分析 分析題圖：質(zhì)粒中，抗氨芐青霉素抗性基因（Amp'）和LacZ基因都屬于標(biāo)記基因，含有目的基因的外源DNA分子上存在BamHⅠ和BlgⅡ兩種酶的酶切位點(diǎn)，質(zhì)粒上存在BamHⅠ和EcoRⅠ兩種酶的酶切位點(diǎn)．一般為了防止目的基因和質(zhì)粒反向連接，用兩種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和質(zhì)粒．

解答 解：（1）由于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，所以若要篩選成功導(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)建基因表達(dá)載體時(shí)，首先要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA和運(yùn)載體，其次用DNA連接酶將目的基因與運(yùn)載體連接形成重組DNA．
（2）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，由于Lac Z基因編碼的酶能使無色的X-gal變?yōu)樗{(lán)色，若大腸桿菌菌落顯藍(lán)色，說明導(dǎo)入的是不含目的基因的空白質(zhì)粒．若大腸桿菌菌落顯白色，說明Lac Z基因被破壞，不能編碼相應(yīng)的酶，所以導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒．沒有導(dǎo)入任何外源DNA的大腸桿菌不含氨芐青霉素抗性基因，所以不能在該培養(yǎng)基上生存．
（3）BamH I和Bgl II兩種限制酶切割形成的黏性末端相同，可在DNA連接酶的作用下連接起來．若質(zhì)粒和目的基因用BamH I和Bgl II兩種限制酶切割后，用DNA連接酶相連，可能會(huì)發(fā)生正向連接，也可能會(huì)發(fā)生反向連接．用BamH I和EcoR I切割成功連接后的重組質(zhì)粒，若正向連接，切割后會(huì)得到兩種長(zhǎng)度不同的DNA片段，若反向連接，切割后會(huì)得到另外兩種長(zhǎng)度不同的DNA片段．因此，用BamH I和EcoR I切割成功連接后的重組質(zhì)粒，可獲得長(zhǎng)度不同的4種DNA片段．
故答案為：
（1）X-gal      氨芐青霉素     限制酶、DNA連接酶
（2）沒有目的基因的空質(zhì)粒         不能     
（3）4

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合重組質(zhì)粒形成示意圖，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，重點(diǎn)考查基因工程的步驟，要求考生識(shí)記基因工程的步驟，掌握重組質(zhì)粒的篩選方法，能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，結(jié)合題圖，判斷導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌能否在相應(yīng)的培養(yǎng)基中生存．