Question

【题目】如图是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒示意图。大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶的唯一酶切序列位于该质粒的lacZ基因中。若lacZ基因完整，便可表达出-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-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。请据图回答：

（1）作为受体的大肠杆菌应_______________，以便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。试管Ⅰ中的由两个DNA片段之间连接形成的产物有_______种。取用_______处理过的受体大肠杆菌，置于试管Ⅱ中，并加入在试管Ⅰ中制备好的DNA。

（2）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___________、______________和___________等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。

（3）将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：

①如果长出_________菌落，说明自连的运载体pUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入运载体。

②如果长出_________菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌。

Answer 1

【答案】不含氨苄青霉素抗性基因（或对氨苄青霉素敏感）3Ca2+IPTGX-gal氨苄青霉素蓝色白色

【解析】

基因表达载体的构建过程中，目的基因、启动子、终止子和标记基因不可缺少。其中标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，如抗生素抗性基因就可以作为这种基因。

（1）PUC118质粒携带了氨苄青霉素抗性基因，受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，才能在含有氨苄青霉素的培养基上筛选出导入重组质粒的受体大肠杆菌。试管Ⅰ中，人体基因被切成三段，分别用字母A、B、C来表示，则由两个DNA片段之间连接形成的产物有AB、AC和BC三种。用氯化钙溶液处理增加其细胞壁的通透性过的受体大肠杆菌呈感受态，能吸收试管中的DNA。
（2）筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌，质粒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，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落，因此选择培养基中还应加入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。

（3）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，但目的基因没有接入运载体或说明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。