特異性重組的Cre/loxP敲除系統(tǒng)是首先利用同源重組將基因組上的靶基因替換為兩端帶有重組位點(diǎn)loxP的karR基因,然后由重組酶Cre識別loxP位點(diǎn)并發(fā)生重組反應(yīng),去除基因組上的karR基因,進(jìn)一步利用質(zhì)粒的溫敏特性將其消除,從而實(shí)現(xiàn)靶基因的敲除。如圖是研究人員利用Cre/loxP敲除系統(tǒng)敲除谷氨酸棒狀桿菌argR基因(精氨酸代謝的調(diào)控因子),獲得高產(chǎn)精氨酸菌株的過程,其中kanR是卡那霉素抗性基因,cat是氯霉素抗性基因,HindⅢ、BanHⅠ是限制酶。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)①過程的原料是 dNTPdNTP,所需的酶是 Taq酶Taq酶。
(2)下列引物1、引物2用于擴(kuò)增argR基因上游序列,引物3、引物4用于擴(kuò)增argR基因下游序列,下劃線序列是相關(guān)限制酶識別序列,則HindⅢ、BamHⅠ的識別序列分別是 AAGCTTAAGCTT、GGATCCGGATCC。
引物1:5'-GTCGACGGTATCGATAAGCTTAGGACTCAAACTTATGACTTCACAACCA-3'
引物2:5-CGCCCTATAGTGAGTCGTATTGGGATTTAAGTTTTCCGGTGTTGACG-3'
引物3:5'-CTTTAGTGAGGGTTAATTGCGCGTTAATCGCTTGTTAATGCAGGCA-3'
引物4:5'-CGCTCTAGAACTAGTGGATCCCAAAGCCTCGTGAGCCTTAATC-3'
(3)②過程(融合PCR)是采用具有互補(bǔ)末端引物,形成具有重疊鏈的PCR引物,通過PCR引物重疊鏈的延伸,從而將不同來源的DNA片段連接起來。下列引物5、引物6用于擴(kuò)增兩端含loxP的karR片段,引物5、引物6可分別與 引物2引物2、引物3引物3(引物1、引物2、引物3、引物4)重疊從而實(shí)現(xiàn)不同DNA片段的連接。
引物5:5'-CGTCAACACCGGAAAACTTAAATCCCAATACGACTCACTATAGGGCG-3'
引物6:5-TGCCTGCATTAACAAGCGATTAACGCGCAATTAACCCTCACTAAAG-3'
(4)④過程將質(zhì)粒3導(dǎo)入 感受感受態(tài)谷氨酸棒狀桿菌,⑤過程在同源重組的作用下谷氨酸棒狀桿菌株的argR基因被替換為 兩端含有l(wèi)oxP位點(diǎn)的karR兩端含有l(wèi)oxP位點(diǎn)的karR片段。
(5)⑥過程導(dǎo)入質(zhì)粒4的目的是 利用重組酶Cre識別loxP位點(diǎn)并發(fā)生重組反應(yīng),去除基因組上的karR基因利用重組酶Cre識別loxP位點(diǎn)并發(fā)生重組反應(yīng),去除基因組上的karR基因。
(6)由于質(zhì)粒4的溫敏特性,⑦過程先在37℃條件下培養(yǎng)消除質(zhì)粒4,然后用影印接種(A、B、C三個(gè)培養(yǎng)基中接種菌種的位置相同)培養(yǎng)驗(yàn)證其抗性,其結(jié)果如下圖,則 能在A培養(yǎng)基上生長,不能在B、C培養(yǎng)基上生長的菌株能在A培養(yǎng)基上生長,不能在B、C培養(yǎng)基上生長的菌株是目的基因被敲除的目的菌株。
【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.
【答案】dNTP;Taq酶;AAGCTT;GGATCC;引物2;引物3;感受;兩端含有l(wèi)oxP位點(diǎn)的karR;利用重組酶Cre識別loxP位點(diǎn)并發(fā)生重組反應(yīng),去除基因組上的karR基因;能在A培養(yǎng)基上生長,不能在B、C培養(yǎng)基上生長的菌株
【解答】
【點(diǎn)評】
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