家禽體內(nèi)缺少能降解纖維素的酶,影響了家禽對谷物飼料中纖維素的吸收和利用。科研人員將W基因(編碼一種降解纖維素的酶)導入乳酸桿菌細胞內(nèi),再將其添加到谷物飼料中,以提高家禽對纖維素的利用。回答下列問題。
(1)如圖1是從枯草芽孢桿菌細胞克隆得到的含W基因的DNA片段,其中乙鏈是轉錄模板鏈,轉錄時mRNA自身延伸的方向為5′→3′。圖2是所用的質(zhì)粒載體。圖中EcoRⅠ、BamHⅠ、KpmⅠ、MfeⅠ、HindⅢ是限制酶及其切割位點(均形成黏性末端)。
限制酶 |
EcoRⅠ |
BamHⅠ |
KpnⅠ |
MfeⅠ |
HindⅢ |
識別位點 |
5′G↓AATTC 3′ 3′CTTAA↓G5′ |
5′G↓GATCC3′ 3′CCTAG↓G5′ |
5′GGTAC↓C3′ 3′C↓CATGG5′ |
5′C↓AATTG3′ 3′GTTAA↓C5′ |
5′A↓AGCTT3′ 3′TTCGA↓A 5′ |
①為使W基因在乳酸桿菌中表達,構建基因表達載體時,切割含W基因的DNA片段需選用EcoRⅠ和HindⅢ限制酶,切割質(zhì)粒的限制酶最佳選用
Mfe I
Mfe I
和HindⅢ,再通過DNA連接酶能將W基因與質(zhì)粒進行拼接成重組質(zhì)粒,說明除HindⅢ外,所選限制酶應要滿足的條件是
與EcoR I具有相同的黏性末端,且能保證目的基因和質(zhì)粒正確連接
與EcoR I具有相同的黏性末端,且能保證目的基因和質(zhì)粒正確連接
。
②將所得的重組質(zhì)粒轉化乳酸桿菌后,可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選,得到的乳酸桿菌還需進行分子水平檢測是否導入了W基因,原因是
用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選,得到的乳酸桿菌可能為導入重組質(zhì)?;蚩瞻踪|(zhì)粒的乳酸桿菌
用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選,得到的乳酸桿菌可能為導入重組質(zhì)?;蚩瞻踪|(zhì)粒的乳酸桿菌
。
(2)對導入重組質(zhì)粒的乳酸桿菌還需進行個體生物學水平的檢測,以確定目的基因(W基因)是否起作用。檢測過程如下:
①配制固體鑒定培養(yǎng)基:除加入水、無機鹽、剛果紅、維生素、氮源、瓊脂外,還需要添加
纖維素
纖維素
。
②將培養(yǎng)的乳酸桿菌、
導入了空白質(zhì)粒的乳酸桿菌
導入了空白質(zhì)粒的乳酸桿菌
和導入了重組質(zhì)粒的乳酸桿菌菌液分別接種于固體鑒定培養(yǎng)基上(編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組)。
③觀察結果:只有導入了重組質(zhì)粒的乳酸桿菌在此培養(yǎng)基上出現(xiàn)了
透明圈
透明圈
。