Question

【题目】在繁殖期间，大熊猫雄性和雌性都可与多个异性交配。动物园围养时，为避免后代近亲交配导致群体生活力下降，需确定未知的亲子关系。简单重复序列（SSR）也称微卫星DNA，它在大熊猫个体之间具有丰富的多样性，可用于亲子鉴定。请回答问题：

（1）大肠杆菌pUC18质粒上的LacZ基因序列中没有插入目的基因时，在外源IPIG诱导下可表达出β-半乳糖苷酶，将培养基中的X-gal水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落。反之，则形成白色菌落。科学家利用pUC18质粒，通过构建基因文库筛选大熊猫SSR位点。

①提取大熊猫基因组DNA，用________________处理DNA和pUC18质粒，获得重组质粒后，将其与__________处理的大肠杆菌悬液混合，完成转化。

②将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质和生长因子，还应加入_________________以及氨苄青霉素，其中加苄青霉素的作用是_________________的大肠杆菌。

③观察到培养基上出现________________色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒，取该颜色菌落筛选SSR位点，进行测序，并设计引物通过PCR扩增SSR位点。

（2）科学家利用PCR扩增SSR位点，对大熊猫进行亲子鉴定结果如下图：

由于基因突变的频率较低，因此，子代__________________是母本与疑似父本2的后代。

Answer 1

【答案】同种限制性核酸内切酶和DNA连接酶 钙离子 IPTG、X-gal 筛选出导入pUC18质粒和重组质粒 白 1和2

【解析】

本题主要考查基因工程的有关知识。构建基因表达载体，需要相同的限制酶和DNA连接酶，保证目的基因和运载体连接；导入大肠杆菌，需用钙离子处理，使其更容易吸收外源DNA；pUC18质粒上的LacZ基因序列中没有插入目的基因，大肠杆菌形成蓝色菌落，插入目的基因，就形成白色菌落。

（1）①提取大熊猫基因组DNA，用同种限制性核酸内切酶和DNA连接酶处理DNA和pUC18质粒，使目的基因和pUC18质粒含有相同黏性末端，能够顺利连接，从而获得重组质粒，用钙离子处理的大肠杆菌，使其变成感受态细胞，更容易吸收外源DNA。

②若pUC18质粒上的LacZ基因序列中没有插入目的基因，IPIG可诱导大肠杆菌表达出β-半乳糖苷酶，将X-gal水解成蓝色，出现蓝色菌落，故培养基中除含有大肠杆菌必需的营养物质和生长因子外，还应加入IPTG、X-gal，因pUC18质粒上含氨苄青霉素抗性基因，故加氨苄青霉素可以筛选出导入pUC18质粒和重组质粒的大肠杆菌。

③若pUC18质粒上的LacZ基因序列中插入了目的基因，LacZ基因被破坏，不能合成β-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal就不会水解，故观察到培养基上出现白色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了含目的基因的重组质粒，取该颜色菌落筛选SSR位点，进行测序，并设计引物通过PCR扩增SSR位点。

（2）由于基因突变的频率较低，根据图中片段分析，子代1和2是母本与疑似父本2的；片段有相似的部分，子代3没有与母本和父本相似的部分，因此，子代1和2是母本与疑似父本2的后代。