Question

【题目】利用转基因技术可以生产出更多廉价的胰岛素，斜土为转基因实验过程示意图，其中数字表示相应过程。

天然大肠杆菌质粒一般含有LacZ基因而不含氨苄青霉素抗性基因；人工合成的大肠杆菌puc118质粒中除含有LacZ基因外，还含有氨苄青霉素抗性基因。

若lacZ基因完整，便可表达出β-半乳糖苷酶，β-半乳糖苷酶能将培养基中含有的IPTG和X-gal水解成蓝色，形成蓝色菌落；若lacZ基因中插入了外源基因，带有puc118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，将形成白色菌落。此实验方法可以用于鉴别转基因实验是否获得成功。

（1）过程①②一般需要的限制性内切酶主要是从____________分离纯化出来的；过程③④需要______酶。

（2）检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒。培养一段时间后出现三种类型：蓝色菌落、白色菌落、无菌落形成。成功导入重组质粒的菌落的表现是________________。

（3）图中的培养基中除含有大肠杆菌必需营养成分外，还应加入____________等物质，用于筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。

（4）大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：首先用_____________处理细胞，使细胞处于一种____________的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。第二步是将____________与感受态细胞混合，在一定的温度下完成转化。

Answer 1

【答案】 原核生物 DNA连接 白色菌落 IPTG、X-gal、氨苄青霉素 Ca2+ 能吸收周围环境中DNA分子 重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中

【解析】试题分析：分析题图：图示表示利用lacZ基因筛选重组质粒的过程，其中①②表示用限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子；③④表示用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA；⑤表示将目的基因导入受体细胞；⑥表示培养增殖；⑦表示分离纯化；⑧表示扩大培养。

（1）过程①②一般需要用同种限制酶切割，以产生相同的粘性末端；过程③④需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组质粒。

（2）如果长出蓝色菌落，说明自连的运载体PUC118质粒已转入受体菌，但重组质粒没导入受体大肠杆菌；如果长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌。

（3）本题是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒，结合题干信息“若lacZ基因完整，便可表达出β-半乳糖苷酶，并能将培养基中含有的IPTG和X-gal水解成蓝色，形成蓝色菌落；若lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，将形成白色菌落；pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。”可知，图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入IPTG、X-gal、氨苄青霉素等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。

（4）大肠杆菌最常用的转化方法是：首先用Ca2+处理细胞，使细胞处于一种能吸收环境中DNA的生理状态，这种状态的细胞被称作感受态细胞。然后将重组表达载体DNA溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度条件下促进感受态细胞吸收DNA，完成转化过程。