Question

【題目】某一質粒載體如圖所示，外源DNA插入到或中會導致相應的基因失活（表示氨芐青霉素抗性基因，表示四環素抗性基因）。有人將此質粒載體用BamHⅠ酶切后，與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進行連續反應，用得到的混合物直接轉化大腸桿菌。結果大腸桿菌有的未被轉化，有的被轉化。被轉化的大腸桿菌有三種，分別是含有環狀目的基因，含有質粒載體，含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌。回答下列問題：

（1）質粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有______________（答出兩點即可）。而作為基因表達載體，除滿足上述基本條件外，還需具有________和________。

（2）如果用含有氨芐青霉素的培養基進行篩選，在上述四種大腸桿菌細胞中，未被轉化的和僅含有環狀目的基因的細胞是不能區分的，其原因是_________________；并且載體和重組質粒的細胞也是不能區分的，其原因是________________________。在上述篩選的基礎上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌單菌落，還需使用含有___________的固體培養基。

Answer 1

【答案】具有標記基因，具有一個或多個限制酶切點，能在細胞中穩定存在并能進行自我復制 終止子 啟動子 它們都不含氨芐青霉素抗性基因 它們都含有氨芐青霉素抗性基因 四環素

【解析】

試題載體具備的條件：①能在受體細胞中復制并穩定保存；②具有一至多個限制酶切點，供外源DNA片段插入；③具有標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。最常用的載體是質粒，它是一種裸露的、結構簡單的、獨立于細菌染色體之外，并具有自我復制能力的雙鏈環狀DNA分子。

（1）質粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有具有標記基因、具有一個或多個限制酶切點、能在受體細胞中復制并穩定保存。而作為基因表達載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動子和終止子。

（2）由于未被轉化的和僅含有環狀目的基因的大腸桿菌中不含有氨芐青霉素抗性基因，因此如果用含有氨芐青霉素的培養基進行篩選，未被轉化的和僅含有環狀目的基因的大腸桿菌均不能存活，因此兩者是不能區分的；含有質粒的大腸桿菌和含重組質粒的大腸桿菌的細胞由于均含有氨芐青霉素抗性基因，在含有氨芐青霉素的培養基上都能生長，因此兩者也是不能區分的。在上述篩選的基礎上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有四環素的固體培養基，即含有重組質粒的大腸桿菌在其中不能生長，而含有普通質粒的大腸桿菌能生長。