重組質(zhì)粒pMM085常用來(lái)生產(chǎn)工程疫苗,但因含氯霉素抗性基因cat,有增加環(huán)境中抗藥基因的風(fēng)險(xiǎn)。pKD46是一種熱敏感型工具質(zhì)粒,只能在低于37℃的溫度條件下穩(wěn)定存在,它攜帶的Red基因在阿拉伯糖的誘導(dǎo)下表達(dá)Red重組蛋白,通過(guò)體內(nèi)同源重組進(jìn)行靶向基因敲除,原理如圖1所示。asd基因編碼細(xì)菌二氨基庚二酸(DAP)合成途徑的關(guān)鍵酶,DAP是大腸桿菌細(xì)胞壁的主要成分,當(dāng)asd基因缺失時(shí),將導(dǎo)致菌株生長(zhǎng)對(duì)DAP的依賴(lài)性。研究人員將質(zhì)粒pMM085和pKD46導(dǎo)入asd缺失型大腸桿菌中,通過(guò)Red同源重組,將pMM085中的cat基因替換為asd基因,構(gòu)建無(wú)抗性菌苗株,如圖2所示。
(1)據(jù)圖1分析,與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)相比,Red體內(nèi)同源重組具有的特點(diǎn)是:在活細(xì)胞內(nèi)完成,無(wú)需使用限制酶和DNA連接酶,即可實(shí)現(xiàn)靶基因的敲除或替換(可以擺脫限制性?xún)?nèi)切酶的酶切位點(diǎn)限制)在活細(xì)胞內(nèi)完成,無(wú)需使用限制酶和DNA連接酶,即可實(shí)現(xiàn)靶基因的敲除或替換(可以擺脫限制性?xún)?nèi)切酶的酶切位點(diǎn)限制)。
(2)無(wú)抗藥性菌苗的構(gòu)建過(guò)程中(圖2),①中應(yīng)先用 Ca2+(或CaCL2)Ca2+(或CaCL2)處理,使asd基因缺陷型大腸桿菌處于感受態(tài),然后將pMM085和pKD46轉(zhuǎn)入大腸桿菌,經(jīng) 阿拉伯糖阿拉伯糖誘導(dǎo)后,電擊導(dǎo)入asd基因,獲得重組質(zhì)粒。
(3)將②中獲得的菌液采用 稀釋涂布平板法稀釋涂布平板法方法接種到LB培養(yǎng)基上,37℃培養(yǎng)得到單菌落。37℃培養(yǎng)的目的是 ①大腸桿菌生長(zhǎng)的適宜溫度;②清除pKD46質(zhì)粒①大腸桿菌生長(zhǎng)的適宜溫度;②清除pKD46質(zhì)粒。(請(qǐng)答出兩點(diǎn))
(4)挑取步驟③中獲得的10個(gè)單菌落細(xì)胞進(jìn)行PCR鑒定,得到電泳圖譜(圖3),電泳結(jié)果說(shuō)明 轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌細(xì)胞中同時(shí)含有pMM085和pMM085-asd重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌細(xì)胞中同時(shí)含有pMM085和pMM085-asd重組質(zhì)粒??蒲腥藛T在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上重新提?、壑匈|(zhì)粒再轉(zhuǎn)化宿主菌,經(jīng)選擇性培養(yǎng)基篩選后獲得僅含重組質(zhì)粒的單菌落,請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出篩選的思路 挑取單菌落細(xì)胞接種到不含DAP的LB培養(yǎng)基中,能生長(zhǎng)的菌落為pMM085-asd重組質(zhì)粒或pMM085和pMM085-asd的混合質(zhì)粒;再分別挑取單菌落的細(xì)胞接種到含有氯霉素的LB培養(yǎng)基中,不能生長(zhǎng)的為僅含pMM085-asd重組質(zhì)粒的無(wú)抗藥性大腸桿菌菌苗。挑取單菌落細(xì)胞接種到不含DAP的LB培養(yǎng)基中,能生長(zhǎng)的菌落為pMM085-asd重組質(zhì)粒或pMM085和pMM085-asd的混合質(zhì)粒;再分別挑取單菌落的細(xì)胞接種到含有氯霉素的LB培養(yǎng)基中,不能生長(zhǎng)的為僅含pMM085-asd重組質(zhì)粒的無(wú)抗藥性大腸桿菌菌苗。。
【考點(diǎn)】基因工程的操作過(guò)程綜合;微生物的選擇培養(yǎng)(稀釋涂布平板法).
【答案】在活細(xì)胞內(nèi)完成,無(wú)需使用限制酶和DNA連接酶,即可實(shí)現(xiàn)靶基因的敲除或替換(可以擺脫限制性?xún)?nèi)切酶的酶切位點(diǎn)限制);Ca2+(或CaCL2);阿拉伯糖;稀釋涂布平板法;①大腸桿菌生長(zhǎng)的適宜溫度;②清除pKD46質(zhì)粒;轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌細(xì)胞中同時(shí)含有pMM085和pMM085-asd重組質(zhì)粒;挑取單菌落細(xì)胞接種到不含DAP的LB培養(yǎng)基中,能生長(zhǎng)的菌落為pMM085-asd重組質(zhì)粒或pMM085和pMM085-asd的混合質(zhì)粒;再分別挑取單菌落的細(xì)胞接種到含有氯霉素的LB培養(yǎng)基中,不能生長(zhǎng)的為僅含pMM085-asd重組質(zhì)粒的無(wú)抗藥性大腸桿菌菌苗。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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