Question

7．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，Ampr為氨卡青霉素抗性基因．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X-gal和氨芐青霉素，構(gòu)建重組質(zhì)粒時需要的工具酶有限制酶、DNA連接酶．
（2）采用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因所依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制．
（3）實驗小組用BamHⅠ和BalⅡ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；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的大腸桿菌不能（填“能”或“不能”）在該培養(yǎng)基上生存．
（4）將若干個質(zhì)粒和目的基因用BamHⅠ和BalⅡ兩種限制酶切割后，用DNA連接酶相連，然后再用BamHⅠ和EcoRⅠ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1.8kb．（已知目的基因的長度大于1kb，1kb=1000個堿基對）

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：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，目的基因上存在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，用兩種限制酶切割目的基因和質(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)建重組質(zhì)粒時需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
（2）PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因所依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制．
（3）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．
（4）根據(jù)BamHⅠ和BlgⅡ兩種酶識別的序列為G↓GATCC、A↓GATCT．質(zhì)粒上存在BamHI的切割位點(diǎn)，假設(shè)用a和b表示．目的基因上存在BamHⅠ和BlgⅡ兩種酶的酶切位點(diǎn)，假設(shè)分別用c和d表示．那么目的基因與質(zhì)粒鏈接的方式可能有兩種，如圖所示：

用BamHⅠ切割和EcoRⅠ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．
①如果BamHⅠ切割ac處，可能的情況如圖：

②如果BamHⅠ切割ac處，可能的情況如圖，

據(jù)圖比較可推斷出目的基因的長度為1.8Kb．
故答案為：
（1）X-gal    氨芐青霉素    限制酶、DNA連接酶
（2）DNA雙鏈復(fù)制
（3）沒有目的基因的空質(zhì)粒     重組質(zhì)粒    不能
（4）1.8

點(diǎn)評 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，重點(diǎn)考查基因工程的步驟，要求考生識記基因工程的步驟，掌握重組質(zhì)粒的篩選方法，能運(yùn)用所學(xué)的知識，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．