摘要 基因工程中常用兩種限制酶酶切質(zhì)粒和目的基因,可以為防止錯(cuò)誤連接及自身環(huán)化、和反向鏈接。但實(shí)際操作中要考慮到目的基因兩端可能沒(méi)有兩種限制酶的酶切位點(diǎn);若是人工合成需要人為的加上粘性末端。 例1 2016·全國(guó)卷Ⅰ節(jié)選:某一質(zhì)粒載體如圖所示,外源DNA插入Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamHⅠ酶切后,與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合,加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng),用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌,結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化,有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種,分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌。回答下列問(wèn)題: (2) 如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中,未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的,其原因是 ① ;并且 ② 和 ③ 的細(xì)胞也是不能區(qū)分的。其原因是 ④ 。在上述篩選的基礎(chǔ)上,若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落,還需使用含有 ⑤ 的固體培養(yǎng)基。 答案:① 二者均不含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均不生長(zhǎng); ②含有質(zhì)粒載體(空載);③含有重組質(zhì)粒;④二者均含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng);⑤四環(huán)素 解析:目的基因和載體有同一種酶酶切后,會(huì)形成相同的粘性末端,再用DNA鏈接酶催化時(shí),會(huì)有下圖的三種情況。且上述題目中,目的基因插入破壞了四環(huán)素的抗性基因,因此導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體菌,可以在含有青霉素的培養(yǎng)基生長(zhǎng),但不能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)上生長(zhǎng)。 例2 科學(xué)家將外源目的基因與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組,并在大腸桿菌中成功表達(dá)。如圖表示構(gòu)建重組質(zhì)粒和篩選含目的基因的大腸桿菌的過(guò)程。 請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。 (1)圖中質(zhì)粒上有抗氨芐青霉素和抗四環(huán)素兩個(gè)標(biāo)記基因,經(jīng)過(guò)①和②步驟后,有些質(zhì)粒上的 基因內(nèi)插入了外源目的基因,形成重組質(zhì)粒,由于目的基因的分隔使得該抗性基因失活。 (2)步驟③是 的過(guò)程,為了促進(jìn)該過(guò)程,應(yīng)該用 處理大腸桿菌。 (3)步驟④將三角瓶?jī)?nèi)的大腸桿菌接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基C上培養(yǎng),目的是篩選 ,能在C中生長(zhǎng)的大腸桿菌有 種 (4)步驟⑤:用無(wú)?。蒙系膯蝹€(gè)菌落,分別接種到E(含四環(huán)素),然后用影印法接種到D(含氨芐青霉素和四環(huán)素)上,一段時(shí)間后,菌落的生長(zhǎng)狀況如圖所示。含目的基因的 菌落位于 (填D或E)上,請(qǐng)?jiān)趫D中相應(yīng)的位置上圈出來(lái)。 答案(1)氨芐青霉素抗性;(2)將重組質(zhì)粒(目的基因)導(dǎo)入大腸桿菌(受體細(xì)胞)CaCl2溶液;(3)含四環(huán)素抗性基因的大腸桿菌 2 ;(4)E 例3 2018浙江溫州3月選考模擬 利用圖示質(zhì)粒和目的基因培育轉(zhuǎn)基因醋化醋桿菌。圖中標(biāo)注了相關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別序列和酶切位點(diǎn),其中酶切位點(diǎn)相同的酶不重復(fù)標(biāo)注。請(qǐng)回答下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因的問(wèn)題: (1)利用圖示質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒,應(yīng)選用 兩種限制酶切割。 解析:為防止錯(cuò)誤連接(包括反向鏈接)和自身環(huán)化應(yīng)采用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制性核酸內(nèi)切酶切割。 2020年1月浙江高考29:為了提高目的基因和質(zhì)粒重組的成功率,選擇使用____________,對(duì)含目的基因的DNA片段進(jìn)行處理,使其兩端形成不同的粘性末端,對(duì)質(zhì)粒也進(jìn)行相同的處理,然后用DNA連接酶連接形成重組質(zhì)粒。通過(guò)在大腸桿菌中________,以獲得大量的重組質(zhì)粒,最終將其導(dǎo)入原生質(zhì)體中。 答案:兩種限制性核酸內(nèi)切酶 擴(kuò)增 |
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