Question

7．为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成的RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况．制作RNA探针的基本流程如图所示：

请回答：
（1）步骤①中，需要使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶．
（2）步骤②中，用Ca²⁺处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞，然后导入重组载体．
（3）步骤③中，用添加Amp（或氨苄青霉素抗性或抗性）的培养基培养大肠杆菌，挑选白色（选填“蓝色”或“白色”）菌落中的大肠杆菌为重组菌．
（4）重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，需要（选填“需要”或“不需要”）启动子．将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与SHH转录的mRNA形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况．

Answer 1

分析 分析题图：图示是检测SHHH基因在角化囊肿中表达情况的流程，其中①为基因表达载体的构建过程，该过程需要限制酶和DNA连接酶；②是将目的基因导入受体细胞的过程；③表示用含有氨苄青霉素、IPTG和X-gal的选择培养基进行筛选；④表示用探针进行检测．

解答 解：（1）①表示基因表达载体的构建过程，该过程中首先要用同种限制酶切割外源DNA分子和运载体，其次用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA．
（2）大肠杆菌细胞用Ca²⁺处理后就成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞．
（3）由图可知标记基因是氨苄青霉素抗性基因，因此要在添加氨苄青霉素的培养基筛选大肠杆菌．能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X-gal的培养基上会形成蓝色菌落，重组菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表达，在含有IPTG和X-gal的培养基上会形成白色菌落．
（4）由图可知，SHH基因插入在LacZ基因，LacZ基因被SHH基因插入后不表达，所以要使SHH基因表达就需要启动子．将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与SHH转录的mRNA形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶
（2）Ca²⁺感受态   
（3）Amp（或氨苄青霉素抗性或抗性）    白色
（4）需要    SHH转录的mRNA    转录

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，能根据题中信息“LacZ基因被SHH基因插入后不表达”和图中信息答题，明确SHH基因插入会破坏LacZ基因，再根据题干要求答题．