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，若人的干擾素基因在大腸桿菌內表達，產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，下圖是構建干擾素工程菌的過程示意圖。回答下列問題。

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

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

（3）基因工程自20世紀70年代興起之后，在短短40年間得到了飛速發展，目前成為生物科學核心技術，在農牧業、工業、環境、能源和醫藥衛生等方面展示出美好的前景，據相關資料回答下列有關問題：

上面是轉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、乙表示相關結構或細胞。PstI酶和SmaI酶切割基因后將產生不同的黏性末端。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生任意連接，用此二酶切割質粒產生的DNA片段有____________種。

Answer 1

【答案】Ca2+ 感受 氨芐青霉素 四環素 重組質粒 番茄細胞 PstI酶 SmaI酶 2

【解析】

觀察構建干擾素工程菌的過程示意圖，質粒A中a為四環素抗性基因，B為重組質粒，可知重組質粒中四環素抗性基因被破壞，③是將重組質粒導入大腸桿菌，該過程需用CaCl2處理，使大腸桿菌能吸收周圍環境中的DNA，成為感受態細胞。轉基因抗凍番茄培育過程圖示中，①表示構建重組質粒，②表示將重組質粒導入受體細胞，根據魚抗凍蛋白基因兩側限制酶和質粒上限制酶切點可知，構建重組質粒需要用到SmaⅠ、PstⅠ。

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

（2）根據題圖可知，在構建基因表達載體時，四環素抗性基因的結構遭到破壞，而抗氨芐青霉素基因結構完好，因此沒有導入任何質粒的大腸桿菌，不含上述兩種抗性基因，在含有氨芐青霉素或四環素的培養基中都不能生長；導入普通質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素的培養基中都能生長；導入重組質粒的大腸桿菌四環素抗性基因的結構遭到破壞，抗氨芐青霉素基因結構完好，因此在含有氨芐青霉素的培養基中能生長，但在含有四環素的培養基中不能生長。將③過程后的大腸桿菌進行篩選時，先用含氨芐青霉素的培養基進行培養，淘汰沒有導入任何質粒的大腸桿菌，能生長的則是含有普通質粒和重組質粒（二者都含抗氨芐青霉素基因）的大腸桿菌；然后將該培養基上生長的菌落用“蓋章”的方法接種到含四環素的培養基上，在含四環素的培養基上能生長的是含普通質粒的大腸桿菌，將兩個培養基進行位置對照，在含氨芐青霉素的培養基上能生長，而在含四環素的培養基上該位置沒有菌落出現，則屬于導入重組質粒的工程菌。故要檢測B是否導入大腸桿菌，需將③過程后的大腸桿菌先接種于含氨芐青霉素的培養基上，然后將在該培養基上生長的大腸桿菌接種在含四環素的培養基上，在前者培養基上能生長而在后者培養基上不能生長的是導入B的工程菌。

（3）據圖可知，圖中甲代表的是重組質粒，乙可代表番茄細胞，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生任意連接，用此二酶切割質粒產生的DNA片段有2種。