Question

7．為探究SHH基因與角化囊腫發生的相關性，科研人員利用SHH基因的非模板鏈轉錄合成的RNA作為探針，進行分子雜交實驗，以檢測SHH基因在角化囊腫中的表達情況．制作RNA探針的基本流程如圖所示：

請回答：
（1）步驟①中，需要使用的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
（2）步驟②中，用Ca²⁺處理大腸桿菌，使之成為感受態細胞，然后導入重組載體．
（3）步驟③中，用添加Amp（或氨芐青霉素抗性或抗性）的培養基培養大腸桿菌，挑選白色（選填“藍色”或“白色”）菌落中的大腸桿菌為重組菌．
（4）重組載體中SHH基因轉錄合成RNA探針時，需要（選填“需要”或“不需要”）啟動子．將制備的探針加入角化囊腫切片中，探針將與SHH轉錄的mRNA形成雜交帶，進而判斷SHH基因的轉錄情況．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示是檢測SHHH基因在角化囊腫中表達情況的流程，其中①為基因表達載體的構建過程，該過程需要限制酶和DNA連接酶；②是將目的基因導入受體細胞的過程；③表示用含有氨芐青霉素、IPTG和X-gal的選擇培養基進行篩選；④表示用探針進行檢測．

解答 解：（1）①表示基因表達載體的構建過程，該過程中首先要用同種限制酶切割外源DNA分子和運載體，其次用DNA連接酶將目的基因與運載體連接形成重組DNA．
（2）大腸桿菌細胞用Ca²⁺處理后就成為能吸收周圍環境中DNA分子的感受態細胞．
（3）由圖可知標記基因是氨芐青霉素抗性基因，因此要在添加氨芐青霉素的培養基篩選大腸桿菌．能表達LacZ基因的大腸桿菌在含有IPTG和X-gal的培養基上會形成藍色菌落，重組菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表達，在含有IPTG和X-gal的培養基上會形成白色菌落．
（4）由圖可知，SHH基因插入在LacZ基因，LacZ基因被SHH基因插入后不表達，所以要使SHH基因表達就需要啟動子．將制備的探針加入角化囊腫切片中，探針將與SHH轉錄的mRNA形成雜交帶，進而判斷SHH基因的轉錄情況．
故答案為：
（1）限制酶和DNA連接酶
（2）Ca²⁺感受態   
（3）Amp（或氨芐青霉素抗性或抗性）    白色
（4）需要    SHH轉錄的mRNA    轉錄

點評 本題結合圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，能根據題中信息“LacZ基因被SHH基因插入后不表達”和圖中信息答題，明確SHH基因插入會破壞LacZ基因，再根據題干要求答題．