Question

【題目】根據(jù)資料回答以下問(wèn)題：

I.抗菌肽具廣譜抗細(xì)菌特點(diǎn)，科研工作者將若干編碼抗菌肽（ABP）序列按照首尾相連插在質(zhì)粒PLG339的布康唑抗性基因（Bmr）內(nèi)部形成重組質(zhì)粒，如圖1。

（注：色氨酸是微生物生長(zhǎng)必須的氨基酸，基因trpA的表達(dá)產(chǎn)物可使細(xì)胞利用無(wú)機(jī)氮源合成色氨酸）

（1）大腸桿菌和酵母菌兩種菌群，可作為導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是_________，原因_________。

（2）為生產(chǎn)抗菌肽，選擇traA基因缺陷型的受體菌，采用以下方法篩選含重組質(zhì)粒細(xì)胞。

第一步：配制培養(yǎng)基，接種受體菌進(jìn)行篩選。配制培養(yǎng)基時(shí)，除加入細(xì)胞生長(zhǎng)必需營(yíng)養(yǎng)外，在成分上還應(yīng)注意______________。

第二步：采用“影印法”，將第一步所得菌落轉(zhuǎn)移到添加___________的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。

Ⅱ.釀酒酵母不能利用木糖，木酮糖激酶是木糖轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵酶�？蒲腥藛T將兩種啟動(dòng)子與木酮糖激酶基因結(jié)合并導(dǎo)入酵母細(xì)胞，構(gòu)建能高效利用木糖的重組酵母，如圖2.

（1）過(guò)程③使用的限制酶是_______________。過(guò)程⑤需先用LiAc處理釀酒酵母細(xì)胞，目的是_________，使酵母菌易于吸收環(huán)境中重組DNA。

（2）對(duì)導(dǎo)入兩種啟動(dòng)子的重組酵母的發(fā)酵性能進(jìn)行分析，通過(guò)檢測(cè)________________來(lái)指示酶的活力，進(jìn)而比較啟動(dòng)子A與B功能的強(qiáng)弱，篩選出高效的工程菌。

Answer 1

【答案】酵母菌 抗菌肽能殺滅細(xì)菌（不能殺滅酵母菌） 含無(wú)機(jī)氮源，不含色氨酸 布康唑 EcoR I和BamH I 使酵母菌處于感受態(tài) 木糖的消耗量、乙醇的獲得率

【解析】

據(jù)圖1可知，構(gòu)建的基因表達(dá)載體中有trpA基因，其表達(dá)產(chǎn)物可使細(xì)胞利用無(wú)機(jī)氮源合成色氨酸，目的基因插入到質(zhì)粒后，會(huì)破壞布康唑抗性基因Bmr，因此，符合要求的重組質(zhì)粒細(xì)胞能在含無(wú)機(jī)氮源，不含色氨酸的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，不能在添加布康唑的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。據(jù)圖2可知，構(gòu)建的兩個(gè)基因表達(dá)載體的啟動(dòng)子不相同，一個(gè)加入的是啟動(dòng)子A，另一個(gè)加入的是啟動(dòng)子B，再通過(guò)檢測(cè)木糖的消耗量、乙醇的獲得率來(lái)比較添加不同啟動(dòng)子的重組釀酒酵母的發(fā)酵性能。

Ⅰ（1）抗菌肽具廣譜抗細(xì)菌特點(diǎn)，即能殺滅細(xì)菌，不殺滅真核生物。因此，大腸桿菌和酵母菌兩種菌群中，可作為導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是酵母菌。

（2）第一步：配制培養(yǎng)基，接種受體菌進(jìn)行篩選。由題干信息“色氨酸是微生物生長(zhǎng)必須的氨基酸，基因trpA的表達(dá)產(chǎn)物可使細(xì)胞利用無(wú)機(jī)氮源合成色氨酸”可知，配制培養(yǎng)基時(shí)，除加入細(xì)胞生長(zhǎng)必需營(yíng)養(yǎng)外，在成分上還應(yīng)注意加入的營(yíng)養(yǎng)中含無(wú)機(jī)氮源，不含色氨酸。

第二步：采用“影印法”。由題可知重組質(zhì)粒中的布康唑抗性基因被破壞，因此將第一步所得菌落轉(zhuǎn)移到添加布康唑的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。則含有布康唑抗性基因的細(xì)胞能夠存活。通過(guò)對(duì)照，最終選出能在第一步培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，而不能在第二步培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落即為符合要求的成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞。

Ⅱ（1）據(jù)圖分析，過(guò)程③含有啟動(dòng)子A的目的基因兩側(cè)的限制酶切割位點(diǎn)是EcoR I、BamH I，且質(zhì)粒上也有這兩種限制酶切割位點(diǎn)，而且沒(méi)有破壞標(biāo)記基因，因此過(guò)程③使用的限制酶是EcoR I、BamH I；過(guò)程⑤需先用LiAc處理釀酒酵母細(xì)胞，增大了酵母菌的通透性，即使酵母菌處于感受態(tài)，從而使細(xì)胞易于吸收環(huán)境中的DNA。

（2）可以通過(guò)檢測(cè)反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生成量來(lái)檢測(cè)指示酶的活力，本實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)檢測(cè)木糖的消耗量和乙醇的獲得率來(lái)指示木酮糖激酶的活力，進(jìn)而比較啟動(dòng)子A與B功能的強(qiáng)弱，篩選出高效的工程菌。