Question

【题目】如图所示为A、B、C三种质粒和一个含目的基因D的DNA片段示意图。图中Ap为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因，lacZ为蓝色显色基因，EcoRⅠ、PvuⅠ为两种限制酶，质粒上限制酶括号内的数字表示限制酶切割位点与复制原点的距离。请回答：

(1)据图分析质粒A、C一般不能作为运载体的理由分别是_________。若要获取目的基因，应该选用________酶切割。

(2)将图中的目的基因与质粒B进行重组。在基因工程的操作过程中，需要检查目的基因是否重组到质粒中，应使用_________酶切重组质粒，完全酶切后，进行电泳检测。若电泳图谱中出现长度为1.1kb和5.6 kb，或者_________kb和_________kb的片段，则可判断该重组质粒已与目的基因重组成功（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRⅠ的识别位点之间的碱基对忽略不计）。

(3)若选择自身不含lacZ基因并对抗生素敏感的大肠杆菌作为受体细胞，则如何筛选成功导入重组质粒的受体细胞？_________。目的基因能在大肠杆菌细胞内表达出相同的蛋白质，其遗传学基础是_________。

Answer 1

【答案】（质粒A）缺少标记基因、（质粒C）复制原点会被限制酶切割 PvuI EcoRI 3.1 3.6 在含有氨苄青霉素的培养基上培养经过导入处理的大肠杆菌，若能形成白色菌落的即为导入重组质粒的大肠杆菌 自然界的生物共用一套密码子

【解析】

分析题图可知，目的基因只能用PvuⅠ进行切割，质粒A上有复制原点以及EcoRⅠ、PvuⅠ两种限制酶限制酶切位点，无标记基因，不能进行目的基因的检测；质粒B含有EcoRⅠ、PvuⅠ两种酶切位点、氨苄青霉素抗性基因和蓝色显色基因，而且相应的限制酶切割后，可以保留氨苄青霉素抗性基因的完整性；质粒C中含有氨苄青霉素抗性基因、四环素抗性基因以及EcoRⅠ、PvuⅠ两种限制酶限制酶切位点，但是PvuⅠ的酶切位点位于复制原点，目的基因插入会导致重组质粒不能进行复制。

(1)由图可知，质粒A缺乏标记基因，质粒C中PvuⅠ识别位点位于复制原点，故不能选择质粒A、C作为运载体。由于EcoRⅠ会破坏目的基因，目的基因的两端有PvuⅠ识别位点，故要获取目的基因，应该选用PvuⅠ酶切割。

(2)将图中的目的基因与质粒B进行重组，构建基因表达载体后，要检查目的基因是否重组到质粒中，可以使用EcoRⅠ酶切重组质粒，完全酶切后，进行电泳检测。由于目的基因和载体用一种酶进行切割，重组质粒（含2个EcoRⅠ酶位点）会出现正向连接和反向连接两种类型，质粒B中EcoRⅠ酶切位点与PvuⅠ酶切位点之间的距离为0.1Kb，重组质粒中2个EcoRⅠ酶切点之间的最短距离可能是0.1+1=1.1Kb或0.1+3=3.1Kb，重组质粒长度为：2.7+4=6.7Kb，故EcoRⅠ酶切后，电泳图谱中出现长度为1.1kb和5.6kb片段或者3.1kb和3.6kb的片段，说明重组质粒构建成功。

(3)由题意可知，重组质粒中的lacZ基因会被破坏，但保留氨苄青霉素抗性基因，故若选择自身不含lacZ基因并对抗生素敏感的大肠杆菌作为受体细胞，可以在含有氨苄青霉素的培养基上培养经过导入处理的大肠杆菌，若能形成白色菌落的即为导入重组质粒的大肠杆菌。由于自然界的生物共用一套密码子，故目的基因能在大肠杆菌细胞内表达出相同的蛋白质。