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??蒲腥藛T將W基因(編碼一種降解纖維素的酶)導(dǎo)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?;卮鹣铝袉栴}。
(1)家禽的胃腸道菌群中,乳酸桿菌占一定的優(yōu)勢,其細胞呼吸產(chǎn)生的乳酸等可抑制家禽胃腸道中有害細菌的生長和繁殖,維持腸道的正常機能,這體現(xiàn)了乳酸桿菌和家禽間
互利共生
互利共生
的種間關(guān)系。
(2)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(zhuǎn)錄模板鏈;圖2是所用的質(zhì)粒載體。表中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 |
KpmⅠ |
MfeⅠ |
HindⅢ |
識別序列及其切割位點 |
5′-G↓AATTC-3′ 3′-CTTAA↑G-5′ |
5′-G↓GATCC-3 3′CCTAG↓G-5 |
5′-GGTAC↓C-3 3′-C↑CATGG-5 |
5′-C↓AATTG-3 3′-GTTAA↑C-5 |
5′A↓AGCTT-3′ 3′-TTCGA↑A-5′ |
①為使W基因在乳酸桿菌中表達,構(gòu)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)粒的限制酶需選用
MfeⅠ
MfeⅠ
(填“KpnⅠ”或“MfeⅠ”)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(yīng)要滿足的條件是
a.不能破壞目的基因;b.目的基因首尾都要有切點;c.質(zhì)粒要確保至少含有一個完整的標記基因;d.質(zhì)粒上的切點要位于啟動子之后、終止子之前;e.目的基因和質(zhì)粒切割后形成的粘性末端還要能互補配對
a.不能破壞目的基因;b.目的基因首尾都要有切點;c.質(zhì)粒要確保至少含有一個完整的標記基因;d.質(zhì)粒上的切點要位于啟動子之后、終止子之前;e.目的基因和質(zhì)粒切割后形成的粘性末端還要能互補配對
。
②將所得的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)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(dǎo)入了W基因,原因是
構(gòu)建的基因表達載體只含有標記基因氨芐青霉素抗性基因,所以應(yīng)使用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選
構(gòu)建的基因表達載體只含有標記基因氨芐青霉素抗性基因,所以應(yīng)使用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選
。
(3)對導(dǎo)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
纖維素
纖維素
。
②將培養(yǎng)的乳酸桿菌、
導(dǎo)入空質(zhì)粒的乳酸菌
導(dǎo)入空質(zhì)粒的乳酸菌
和導(dǎo)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)。其中Ⅱ組的目的是
排除質(zhì)粒自身的影響
排除質(zhì)粒自身的影響
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③觀察結(jié)果:只有導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的乳酸桿菌在此培養(yǎng)基上出現(xiàn)了
以菌落為中心的透明圈
以菌落為中心的透明圈
。