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程示意圖�；卮鹣铝袉栴}。

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

（2）要檢測B是否導(dǎo)入大腸桿菌，將③過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)基上能生長而在后者培養(yǎng)基上不能生長的是導(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)問題：

上面是轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程的部分示意圖（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____________，乙可代表____________，可用____________和____________提取魚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 番茄細(xì)胞 PstI酶 SmaI酶 2

【解析】

觀察構(gòu)建干擾素工程菌的過程示意圖，質(zhì)粒A中a為四環(huán)素抗性基因，B為重組質(zhì)粒，可知重組質(zhì)粒中四環(huán)素抗性基因被破壞，③是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，該過程需用CaCl2處理，使大腸桿菌能吸收周圍環(huán)境中的DNA，成為感受態(tài)細(xì)胞。轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程圖示中，①表示構(gòu)建重組質(zhì)粒，②表示將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，根據(jù)魚抗凍蛋白基因兩側(cè)限制酶和質(zhì)粒上限制酶切點(diǎn)可知，構(gòu)建重組質(zhì)粒需要用到SmaⅠ、PstⅠ。

（1）③過程將B導(dǎo)入大腸桿菌，需用Ca2+對大腸桿菌進(jìn)行處理，使其處于感受態(tài)。

（2）根據(jù)題圖可知，在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，四環(huán)素抗性基因的結(jié)構(gòu)遭到破壞，而抗氨芐青霉素基因結(jié)構(gòu)完好，因此沒有導(dǎo)入任何質(zhì)粒的大腸桿菌，不含上述兩種抗性基因，在含有氨芐青霉素或四環(huán)素的培養(yǎng)基中都不能生長；導(dǎo)入普通質(zhì)粒的大腸桿菌含有上述兩種抗性基因，在含有氨芐青霉素或四環(huán)素的培養(yǎng)基中都能生長；導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌四環(huán)素抗性基因的結(jié)構(gòu)遭到破壞，抗氨芐青霉素基因結(jié)構(gòu)完好，因此在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中能生長，但在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長。將③過程后的大腸桿菌進(jìn)行篩選時(shí)，先用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，淘汰沒有導(dǎo)入任何質(zhì)粒的大腸桿菌，能生長的則是含有普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒（二者都含抗氨芐青霉素基因）的大腸桿菌；然后將該培養(yǎng)基上生長的菌落用“蓋章”的方法接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基上，在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上能生長的是含普通質(zhì)粒的大腸桿菌，將兩個(gè)培養(yǎng)基進(jìn)行位置對照，在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上該位置沒有菌落出現(xiàn)，則屬于導(dǎo)入重組質(zhì)粒的工程菌。故要檢測B是否導(dǎo)入大腸桿菌，需將③過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)基上能生長而在后者培養(yǎng)基上不能生長的是導(dǎo)入B的工程菌。

（3）據(jù)圖可知，圖中甲代表的是重組質(zhì)粒，乙可代表番茄細(xì)胞，可用SmaⅠ酶和PstⅠ酶提取魚的抗凍蛋白基因，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2種。