问题标题:
科学家为了研究一种蜂鸟β-球蛋白基因的功能,将该基因导入到大肠杆菌(菌落为白色)细胞进行复制和表达(如图1).所使用的质粒中有ampⅡ和lacZ两种标记基因,前者让受体细胞具有抗
问题描述:
科学家为了研究一种蜂鸟β-球蛋白基因的功能,将该基因导入到大肠杆菌(菌落为白色)细胞进行复制和表达(如图1).所使用的质粒中有ampⅡ和lacZ两种标记基因,前者让受体细胞具有抗氨苄青霉素的能力,后者表达的半乳糖苷酶会使一种被称为X-gal的物质呈现蓝色.
(1)将蜂鸟的β-球蛋白基因导入大肠杆菌,需要先用同种___酶处理蜂鸟的DNA和质粒,并用___酶进一步处理以期得到重组质粒,最后再与经___处理得到的感受态大肠杆菌混合;
(2)使用添加了___和___的培养基培养经上述处理的大肠杆菌,选择___色的菌落克隆培养,就获得了导入重组质粒的大肠杆菌;
(3)提取已经确认导入重组质粒的大肠杆菌的___,用图2中的___两种引物完成PCR扩增,能说明重组质粒中整合的外源DNA片段包含了蜂鸟β-球蛋白基因;
(4)用上述方法可以获得导入蜂鸟各种基因的诸多大肠杆菌的克隆,形成蜂鸟的___,但是,导入大肠杆菌的蜂鸟基因可能无法表达正常功能的蛋白质,原因是___(写出一项即可).
陈骏回答:
(1)将蜂鸟的β-球蛋白基因导入大肠杆菌前,需先构建基因表达载体,即先用同种限制酶处理蜂鸟的DNA和质粒,并用DNA连接酶酶进一步处理以期得到重组质粒;将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法,即用Ca2+处理微生物细胞,使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态.
(2)质粒中有ampⅡ和lacZ两种标记基因,前者让受体细胞具有抗氨苄青霉素的能力,后者表达的半乳糖苷酶会使一种被称为X-gal的物质呈现蓝色.在构建基因表达载体时,ampⅡ基因完好,而lacZ基因被破坏,因此使用添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基培养经上述处理的大肠杆菌,选择白色的菌落克隆培养,就获得了导入重组质粒的大肠杆菌.
(3)提取已经确认导入重组质粒的大肠杆菌的DNA,用图2中的B和D两种引物完成PCR扩增(子链延伸的方向是5′→3′),能说明重组质粒中整合的外源DNA片段包含了蜂鸟β-球蛋白基因.
(4)基因组文库包含某种生物所有的基因,而部分基因文库只包含该生物部分基因.所以,用上述方法可以获得导入蜂鸟各种基因的诸多大肠杆菌的克隆,形成蜂鸟的基因文库;导入大肠杆菌的蜂鸟基因可能无法表达正常功能的蛋白质,原因是大肠杆菌无法正常完成蜂鸟基因表达的肽链的加工(蜂鸟基因中包含了非编码序列,答案合理即可).
故答案为:
(1)限制酶 DNA连接酶 Ca2+
(2)氨苄青霉素 X-gal 白色
(3)DNA B和D
(4)基因文库 大肠杆菌无法正常完成蜂鸟基因表达的肽链的加工(蜂鸟基因中包含了非编码序列,答案合理即可)
查看更多