Question

9．科學家將外源目的基因與大腸桿菌的質粒進行重組，并在大腸桿菌中成功表達．如圖表示構建重組質粒和篩選含目的基因的大腸桿菌的過程．請據圖回答：

（1）步驟①和②中常用的工具酶是限制酶和DNA連接酶．
（2）圖中質粒上有抗氨芐青霉素和抗四環素兩個標記基因，經過①和②步驟后，有些質粒上的氨芐青霉素抗性基因內插入了外源目的基因，形成重組質粒，由于目的基因的分隔使得該抗性基因失活．
（3）步驟③是將重組質粒導入大腸桿菌（受體細胞）的過程，為了促進該過程，應該用Ca²⁺處理大腸桿菌．
（4）步驟④：將三角瓶內的大腸桿菌接種到含四環素的培養基C上培養，目的是篩選含四環素抗性基因的大腸桿菌，能在C中生長的大腸桿菌有2類．
（5）步驟⑤：用無菌牙簽挑取C上的單個菌落，分別接種到D（含氨芐青霉素和四環素）和E（含四環素）兩個培養基的相同位置上，一段時間后，菌落的生長狀況如圖所示．含目的基因的菌落位于E（D、E）上，請在圖中相應的位置上圈出來．．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示為大腸桿菌的試驗過程，其中①表示用限制酶切割質粒；②表示基因表達載體的構建過程；③表示將目的基因導入受體細胞；④⑤表示目的基因的檢測和表達．

解答 解：（1）用限制酶將質粒切割開形成黏性末端，用DNA連接酶將目的基因與質粒連接起來．
（2）質粒的實質是環狀DNA，基本組成單位是脫氧核苷酸；由圖中限制酶切割位置可知，目的基因插入的位置是氨芐青霉素抗性基因中．
（3）步驟③是基因工程第三步：將目的基因導入大腸桿菌（受體細胞）．為了促進該過程，用Ca²⁺處理大腸桿菌，使之成為感受態細胞．
（4）培養基C是選擇培養基，培養基中有四環素，專一篩選含四環素抗性基因的大腸桿菌，能在C中生長的大腸桿菌有兩種，分別是含有抗四環素基因、同時抗四環素基因和含氨芐青霉素基因的大腸桿菌．
（5）D培養基中大腸桿菌能抵抗四環素和含氨芐青霉素，而E中只抗一種四環素，所以在E中對應區域（D中沒有菌落的部位），該處為轉基因大腸桿菌，結果如圖：

故答案為：
（1）限制酶          DNA連接酶
（2）脫氧核苷酸      氨芐青霉素抗性
（3）將重組質粒（目的基因）導入大腸桿 菌（受體細胞）      Ca²⁺
（4）2
（5）E    如下圖所示（兩點全圈出給分）．


（1）限制酶      DNA連接酶
（2）氨芐青霉素抗性
（3）將重組質粒導入大腸桿菌（受體細胞）    Ca²⁺
（4）含四環素抗性基因的大腸桿菌     2  
（5）E

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、操作工具及操作步驟，掌握各步驟中的相關細節，能正確分析流程圖，再結合所學的知識準確答題．