Question

大腸桿菌的一種質(zhì)粒僅含某限制酶的一個識別序列，就位于該質(zhì)粒的lacZ基因中．lacZ基因可表達出半乳糖苷酶．當(dāng)培養(yǎng)基中含有兩種物質(zhì)I和X時，X便會被半乳糖苷酶水解成藍色，大腸桿菌將長成藍色菌落．但在lacZ基因中插入外源基因，帶有該種質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的X不會被水解成藍色，大腸桿菌將長成白色菌落．如圖是利用lacZ基因的插入失活、篩選出重組質(zhì)粒的示意圖．體外構(gòu)建的這種大腸桿菌質(zhì)粒還攜帶了氨芐青霉素抗性基因．據(jù)圖回答下列問題：
（1）作為受體，大腸桿菌應(yīng)

 

（填“含有”或“不含”）氨芐青霉素抗性基因，以方便篩選成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌．取用氯化鈣溶液處理過的受體大腸桿菌，置于試管Ⅱ中，完成基因工程操作的步驟．
（2）圖中的選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機鹽、水、生長因子等營養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入

 

和氨芐青霉素等物質(zhì)，用以篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌．
（3）將上述處理后的大腸桿菌置于圖中選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以檢測受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒，請預(yù)測菌落的顏色，并分析結(jié)果：
①若長出藍色菌落，說明

 

．
②若長出白色菌落，說明

 

．
（4）若改用噬菌體為運載體，科學(xué)家分別用³²P、³⁵S標記噬菌體內(nèi)的目的基因、蛋白質(zhì)外殼，在圖中標記元素³²P、³⁵S所在部位依次是

 

（填圖2中標號 ）．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù),微生物的分離和培養(yǎng)

專題：

分析：題中“l(fā)acZ基因中如果沒有插入外源基因，lacZ基因便可表達出β-半乳糖苷酶，當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時，X-gal便會被β-半乳糖苷酶水解成藍色，大腸桿菌將形成藍色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達β-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的X-gal不會被水解成藍色，大腸桿菌將形成白色菌落”這句信息是解答（2）（3）兩小題的依據(jù)．

解答： 解：（1）PUC118質(zhì)粒攜帶了氨芐青霉素抗性基因，為了便于篩選，受體大腸桿菌應(yīng)不含氨芐青霉素抗性基因，這樣才能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌．
（2）篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌，質(zhì)粒lacZ基因中插入了外源基因，帶有PUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達β-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的X-gal不會被水解成藍色，大腸桿菌將形成白色菌落，因此選擇培養(yǎng)基中還應(yīng)加入IPTG、X-gal．
（3）如果長出藍色菌落，說明自連的運載體PUC118質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌，但目的基因沒有接入運載體或說明重組質(zhì)粒沒導(dǎo)入受體大腸桿菌；如果長出白色菌落，說明重組質(zhì)粒已導(dǎo)入受體大腸桿菌．
（4）DNA分子中，P存在于①磷酸基團中；在蛋白質(zhì)中，S存在于④R基團中．
故答案為：
（1）不含
（2）IPTG、X-gal
（3）①自連的運載體pUC118質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌，但目的基因沒有轉(zhuǎn)入運載體（或說明重組質(zhì)粒沒有導(dǎo)入受體大腸桿菌）
②重組質(zhì)粒已導(dǎo)入受體大腸桿菌
（4）①④

點評：本題考查了基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的具體步驟及相關(guān)細節(jié)，能根據(jù)圖中和題文中的信息準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．