Question

13．图1是抗草甘膦基因（4.0kb，1kb=1000对碱基）与pUC18质粒（2.7kb）重组的示意图；pUC18质粒上EcoRI的识别位点位于目的基因插入位点的右侧．
（1）请在图1中用“”标出目的基因的插入位点．

图1中Ap′是抗氨苄青霉素基因，lacZ是显色基因，其控制合成某种酶能将无色染料X-gal变成蓝色，最终能在加入X-gal的培养基上将含该基因的菌落染成蓝色．（图2中深色圆点即为蓝色菌落）
（2）将抗草甘膦基因与酶切后pUC18质粒、DNA连接酶混合后，再与某菌种混合，若要从混合物中筛选出含抗草甘膦基因的菌株，在图2的培养基中必须加入草甘膦．请判断图中所出现的白色和蓝色两种菌落中，何种颜色菌落会含有重组质粒白色．
（3）现用EcoRI酶切质粒，酶切后进行电泳观察，若出现长度为3kb和3.7kbkb和1.0kb和5.7kbkb的片段，则可以判断该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）．
假设抗草甘膦基因已被转移到植物F细胞中，但植物F仍没有表现出抗性，分析可能的原因是目的基因在受体细胞中没有表达，或表达的酶没有活性．

Answer 1

分析 如图1是目的基因EPSPS（4.0kb，1kb=1000对碱基）与pUC18质粒（2.7kb）重组的示意图．图中Ap′是抗氨苄青霉素基因，lacZ是显色基因，其上的EcoRI识别位点位于目的基因插入位点的右侧，其控制合成某种酶能将无色染料X-gal变成蓝色，最终能在含无色染料X-gal的培养基上将含该基因的菌落染成蓝色（图乙中深色圆点即为蓝色菌落），此信息是做题的突破口．

解答 解：（1）根据题意可知，“pUC18质粒上EcoRI的识别位点位于目的基因插入位点的右侧”，因此目的基因的插入位点位于EcoRI的识别位点的左侧．
（2）要从大肠杆菌中筛选出含抗草甘膦基因的突变菌株，则必须要用含草甘膦的选择培养基培养大肠杆菌；由于插入目的基因时，因为lacZ显色基因破坏失活，不能产生相应的酶，因此白色菌落会含有重组质粒．
（3）目的基因被酶切后形成两个片段：1.0kb和3.0kb；质粒被酶切后长度不变：2.7kb．故质粒只能和目的基因片段之一发生重组，如果成功的话将会出现两种情况：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb．假设抗草甘膦基因已被成功转移到植物F中，说明F中已含有抗草甘膦基因，如果仍没有表现出抗性，则说明抗草甘膦基因在受体细胞中没有表达或表达的酶没有活性．
故答案为：
（1）

（2）草甘膦    白色
（3）3kb和3.7kb    1.0kb和5.7kb    目的基因在受体细胞中没有表达，或表达的酶没有活性

点评 本题重点考查基因工程的有关知识，要求掌握基因工程的操作步骤及在生产实践中的运用，意在考查考生理解所学知识的要点，并学会运用生物学知识分析具体问题的能力．