Question

大腸桿菌的一種質粒只有某限制酶的一個識別序列，位于該質粒的lacZ基因中。lacZ基因若無外源基因插入，便可表達出半乳糖苷酶。當培養基中含有兩種物質I和X時，X便會被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，帶有該種質粒的大腸桿菌便不能表達半乳糖苷酶，培養基中的X不會被水解成藍色，大腸桿菌將形成白色菌落。大腸桿菌的這種質粒還攜帶了氨芐青霉素抗性基因。下圖是利用lacZ基因的插入失活、篩選出重組質粒的示意圖。據圖回答下列問題：

（1）圖示通過               方法獲得藍藻基因。作為受體大腸桿菌應                ，以方便篩選已導入重組質粒的受體大腸桿菌。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                                步驟。

（2）圖中的選擇培養基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機鹽、水、生長因子等營養物質外，還應加入                                          等物質，用以篩選導入了重組質粒的受體大腸桿菌。

（3）將上述處理后的大腸桿菌置于圖中選擇培養基上培養，以檢測受體大腸桿菌是否導入重組質粒，請預測菌落的顏色，并分析結果：

①                                。②                              。

（4）若改用噬菌體為運載體，科學家分別用³²P、³⁵S標記噬菌體內的目的基因、外殼，在下圖中標記元素³²P、³⁵S所在部位依次是

                     （填圖中標號 ）。

Answer 1

（14分）（1）直接獲取目的基因（2分）  不含氨芐青霉素抗性基因（或對氨芐青霉素敏感）（2分）目的基因導入受體細胞（2分）

（2）I、X、氨芐青霉素（2分。答對2個得1分；答對3個得2分）

（3）①如果長出藍色菌落（１分），說k^s#5*u明沒有與目的基因重組的質粒已轉入受體菌（或說k^s#5*u明重組質粒沒導入受體大腸桿菌）（1分）

②如果長出白色菌落（1分），說k^s#5*u明重組質粒已導入受體大腸桿菌（1分）

（4）①、④（2分。各1分）

解析:

考查基因工程的操作步驟。

（1）圖示表示從藍藻DNA中直接分離藍藻基因。圖示表示利用氨芐青霉素篩選導入重組質粒的大腸桿菌，所以作為受體大腸桿菌應不含氨芐青霉素。

（2）篩選導入重組質粒的受體大腸桿菌，是根據大腸桿菌能否在含有氨芐青霉素的培養基上生長，同時為了判斷導入的是否是重組質粒，還需根據大腸桿菌菌落的顏色，所以還需向培養基中加入I和X。

（3）如果有菌落，說明大腸桿菌中導入了質粒，但是否是重組質粒，還需根據菌落的顏色來判斷。

（4）P元素位于DNA的磷酸基團上，S元素位于蛋白質的R基上。