Question

【题目】【生物—选修3：现代生物科技专题】下图1为某种常用质粒的序列图，Lac Z基因编码的酶能使无色的X—gal变为蓝色，Amp为氨苄青霉素，抗性基因。图2为目的基因的序列及其相关限制酶的识别序列。请回答下列问题：

（1）若要筛选成功导入目的基因的重组质粒，培养基中应加入的物质有_________________和_________________，构建重组质粒时需要的工具酶有_________________，对获取的目的基因可用_________________技术对其扩增。

（2）实验小组用BamH I和Blg II两种限制酶切割目的基因和质粒，构建重组质粒后导入大肠杆菌中，在筛选重组质粒的培养基上，若大肠杆菌菌落显蓝色，说明导入了____________________。没有导入任何外源DNA的大肠杆菌________________（填“能”或“不能”）在该培养基上生存。

（3）将若干个质粒和目的基因用BamH I和Blg II两种限制酶切割后，用DNA连接酶相连，然后再用BamH I和EcoR I切割成功连接后的产物，获得了长度为0.7kb、2.8kb、1kb和2.5kb四种长度的DNA片段，则目的基因的长度为____________kb（已知目的基因的长度大于1kb，1kb=1000个碱基对）。

Answer 1

【答案】X—gal氨苄青霉素限制酶、DNA连接酶PCR (多聚酶链式反应）没有目的基因的空质粒重组质粒不能1.8

【解析】【解析】(1)依题意和图示分析可知：在构建重组质粒时，由于目的基因的插入，使质粒中的Lac Z基因的结构遭到破坏，导致Lac Z基因编码的酶失活或不能编码该酶，因此不能使无色的X—gal变为蓝色；但目的基因的插入，没有破坏Ampr（氨苄青霉素抗性基因）的结构，因此含有重组质粒的微生物对氨苄青霉素有抗性。综上分析，若要筛选成功导入目的基因的重组质粒，培养基中应加入的物质有X—gal和氨苄青霉素。构建重组质粒时需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶。利用PCR (多聚酶链式反应）技术可以扩增目的基因。

(2) 结合对(1)分析可知：成功导入重组质粒的大肠杆菌，Lac Z基因编码的酶失活或不能编码该酶，因此不能使无色的X—gal变为蓝色。因此在筛选重组质粒的培养基上，若大肠杆菌菌落显蓝色，说明导入了没有目的基因的空质粒；若大肠杆菌菌落显白色，说明导入了重组质粒。没有导入任何外源DNA的大肠杆菌，因缺乏Ampr（氨苄青霉素抗性基因），对氨苄青霉素没有抗性，所以不能在该培养基上生存。

(3) 已知目的基因的长度大于1kb。依题意并分析图示：将若干个质粒和目的基因用BamH I和Blg II两种限制酶切割后，用DNA连接酶相连，得到的重组质粒中含有1个BamH I酶切位点和1个EcoR I酶切位点，同时得到的没有目的基因的空质粒中含有2个BamH I酶切位点和1个EcoR I酶切位点。用BamH I和EcoR I切割没有目的基因的空质粒，会获得了长度为0.7kb、1kb和2.5kb三种长度的DNA片段；用BamH I和EcoR I切割重组质粒，会获得了长度为2.8kb和2.5kb两种长度的DNA片段，其中2.8kb长度的DNA片段中含有目的基因。综上分析，可推知：目的基因的长度＝2.8kb—1kb＝1.8kb。