Question

【題目】干擾素是用于治療病毒感染和癌癥的免疫活性蛋白質(zhì)，若人的干擾素基因在大腸桿菌內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生的抗病毒性較低且保存困難，若將第17位的半胱氨酸改造為絲氨酸，則生產(chǎn)出的干擾素的抗病毒性是原來(lái)的100倍，且可在70℃條件下保存半年，下圖是構(gòu)建干擾素工程菌的過(guò)程示意圖。回答下列問(wèn)題。

（1）③過(guò)程將B導(dǎo)入大腸桿菌，需用____________對(duì)大腸桿菌進(jìn)行處理，使其處于_________態(tài)。

（2）要檢測(cè)B是否導(dǎo)入大腸桿菌，將③過(guò)程后的大腸桿菌先接種于含_________的培養(yǎng)基上，然后將在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌接種在含_______的培養(yǎng)基上，在前者培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)而在后者培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)的是導(dǎo)入B的工程菌。

（3）基因工程自20世紀(jì)70年代興起之后，在短短40年間得到了飛速發(fā)展，目前成為生物科學(xué)核心技術(shù)，在農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)、環(huán)境、能源和醫(yī)藥衛(wèi)生等方面展示出美好的前景，據(jù)相關(guān)資料回答下列有關(guān)問(wèn)題：

上面是轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過(guò)程的部分示意圖（ampr為抗氨芐青霉素基因），甲、乙表示相關(guān)結(jié)構(gòu)或細(xì)胞。PstI酶和SmaI酶切割基因后將產(chǎn)生不同的黏性末端。圖中甲代表的是____________，可用____________和____________提取魚(yú)的抗凍蛋白基因以避免目的基因末端發(fā)生任意連接，用此二酶切割質(zhì)粒產(chǎn)生的DNA片段有____________種。

Answer 1

【答案】Ca2+ 感受 氨芐青霉素 四環(huán)素 重組質(zhì)粒 PstⅠ酶 SmaⅠ酶 2

【解析】

基因工程的操作步驟包括：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定。分析圖示構(gòu)建干擾素工程菌的過(guò)程：利用①蛋白質(zhì)工程獲得改造后的干擾素基因，然后②過(guò)程將基因插入質(zhì)粒A（載體）的a位點(diǎn)處，獲得含干擾素基因的基因表達(dá)載體B，然后利用③感受態(tài)細(xì)胞法將其導(dǎo)入大腸桿菌受體細(xì)胞，經(jīng)過(guò)檢測(cè)和篩選獲得干擾素工程菌。

（1）③過(guò)程利用感受態(tài)細(xì)胞法將B導(dǎo)入大腸桿菌，需用Ca2+對(duì)大腸桿菌進(jìn)行處理，使其處于感受態(tài)，能吸收周?chē)�環(huán)境中的DNA分子。

（2）由于干擾素插入到a位點(diǎn)，破壞了質(zhì)粒A的四環(huán)素抗性基因，而抗氨芐青霉素基因未破壞，可將③過(guò)程后的大腸桿菌先接種于含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，然后將在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌接種在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上，在前者培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)而在后者培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)的是導(dǎo)入B的工程菌。

（3）分析圖示可知，①過(guò)程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建，②過(guò)程為將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞。圖中甲代表的是重組質(zhì)粒，PstⅠ酶和SmaⅠ酶切割基因后將產(chǎn)生不同的黏性末端，因此可用PstⅠ酶和SmaⅠ酶提取魚(yú)的抗凍蛋白基因以避免目的基因末端發(fā)生任意連接，圖示質(zhì)粒中含有PstⅠ酶和SmaⅠ酶的酶切位點(diǎn)各1個(gè)，因此用此二酶切割質(zhì)粒產(chǎn)生的DNA片段有2種。