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若宿主細胞屬于某一營(yíng)養缺陷型，則在培養這種細胞時(shí)的培養基中必須加入該營(yíng)養物質(zhì)后，細胞才能生長(cháng)。如果重組后進(jìn)入這種細胞的外源DNA中除了含有目的基因外再插入一個(gè)能表達該營(yíng)養物質(zhì)的基因，就實(shí)現了營(yíng)養缺陷互補，使得重組細胞具有完整的代謝能力，培養基中即使不加該營(yíng)養物質(zhì)也能生長(cháng)。如宿主細胞有的缺少亮氨酸合成酶基因，有的缺少色氨酸合成酶基因，通過(guò)選擇性培養基，就能將重組子從宿主細胞中篩選出來(lái)。這種篩選方法就稱(chēng)為營(yíng)養缺陷互補法。
β-半乳糖苷酶顯色反應就是一種利用宿主細胞和重組細胞中β-半乳糖苷酶活性有無(wú)，表現出營(yíng)養缺陷互補，從而能以直觀(guān)的顯色檢測方法進(jìn)行重組子篩選的常用方法。若pUC 質(zhì)粒載體含有β-半乳糖苷酶基因（lac Z'）的調節片段，具有完整乳糖操縱子的菌體能翻譯β-半乳糖苷酶（z），如果這個(gè)細胞帶有未插入目的DNA的pUC19質(zhì)粒，當培養基中含有 IPTG時(shí)，lac I的產(chǎn)物就不能與lac Z'的啟動(dòng)子區域結合，因此，質(zhì)粒的lac Z'就可以轉錄和翻譯，產(chǎn)生的lac Z蛋白會(huì )與染色體DNA編碼的一個(gè)蛋白形成具有活性的雜合β-半乳糖苷酶，當有底物5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷（x-gal）存在時(shí)，x-gal會(huì )被雜合的β-半乳糖苷酶水解形成藍色的產(chǎn)物，即那些帶有未插入外源DNA片段的pUC19質(zhì)粒的菌落呈藍色。如果pUC19質(zhì)粒中插入了目的DNA片段，就破壞了lac Z'的結構，導致細胞無(wú)法產(chǎn)生功能性的Lac Z蛋白，也就無(wú)法形成雜合β-半乳糖苷酶，因而菌落是白色的。據此可以根據菌落的顏色，篩選出含目的基因的重組體。這一方法大大簡(jiǎn)化了在這種質(zhì)粒載體中鑒定重組體的工作。
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