题目内容
大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出β-半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被β-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落．pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因．左图是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒示意图．据图回答下列问题：（1）人体DNA的目的基因中
（2）作为受体大肠杆菌应
（3）图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入
（4）将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
①
②
考点：基因工程的原理及技术
专题：
分析：分析题图：图示表示利用lacZ基因筛选重组质粒的过程，其中试管Ⅰ中进行的是基因表达载体的构建过程，试管Ⅱ是将目的基因导入受体细胞的过程；培养基用于用于筛选含有重组质粒的大肠杆菌；试管Ⅲ表示扩大培养重组菌．
解答：
解：（1）人体DNA的目的基因中不能含有大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，否则在构建基因表达载体时会将目的基因破坏．
（2）由图可知质粒上的氨苄青霉素抗性基因为标记基因，因此作为受体的大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，以便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌．将目的基因导入微生物细胞时常采用感受态细胞法，即用氯化钙溶液处理微生物细胞以增加其细胞壁的通透性，使受体细胞处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（3）本题是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒，结合题干信息“若lacZ基因完整，便可表达出β-半乳糖苷酶，并能将培养基中含有的IPTG和X-gal水解成蓝色，形成蓝色菌落；若lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，将形成白色菌落；pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因．”可知，图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入IPTG、X-gal、氨苄青霉素等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌．
（4）如果长出蓝色菌落，说明自连的运载体PUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入运载体或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌；如果长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌．
故答案为：
（1）不能
（2）不含氨苄青霉素抗性基因（或对氨苄青霉素敏感） Ca2+细胞壁 在试管Ⅰ中制备好的DNA
（3）IPTG、X-gal、氨苄青霉素
（4）①如果长出蓝色菌落，说明自连的运载体pUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入运载体（或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌）
②如果长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌
（2）由图可知质粒上的氨苄青霉素抗性基因为标记基因，因此作为受体的大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，以便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌．将目的基因导入微生物细胞时常采用感受态细胞法，即用氯化钙溶液处理微生物细胞以增加其细胞壁的通透性，使受体细胞处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（3）本题是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒，结合题干信息“若lacZ基因完整，便可表达出β-半乳糖苷酶，并能将培养基中含有的IPTG和X-gal水解成蓝色，形成蓝色菌落；若lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，将形成白色菌落；pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因．”可知，图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入IPTG、X-gal、氨苄青霉素等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌．
（4）如果长出蓝色菌落，说明自连的运载体PUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入运载体或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌；如果长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌．
故答案为：
（1）不能
（2）不含氨苄青霉素抗性基因（或对氨苄青霉素敏感） Ca2+细胞壁 在试管Ⅰ中制备好的DNA
（3）IPTG、X-gal、氨苄青霉素
（4）①如果长出蓝色菌落，说明自连的运载体pUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入运载体（或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌）
②如果长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌
点评：本题结合图表，考查基因工程的原理及技术、微生物的培养和分离等知识，要求考生识记基因工程的原理及操作过程，能根据图中和题中信息答题；识记微生物的培养和分离，能分析表格提取有效信息并得出正确的结论．
练习册系列答案
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