Question

干扰素是用于治疗病毒感染和癌症的免疫活性蛋白质，若人的干扰素基因在大肠杆菌内表达，产生的抗病毒性较低且保存困难，若将第17位的半胱氨酸改造为丝氨酸，则生产出的干扰素的抗病毒性是原来的100倍，且可在70℃条件下保存半年，下图是构建干扰素工程菌的过程示意图。回答下列问题。

（1）③过程将B导入大肠杆菌，需用____________对大肠杆菌进行处理，使其处于_________态。

（2）要检测B是否导入大肠杆菌，将③过程后的大肠杆菌先接种于含_________的培养基上，然后将在该培养基上生长的大肠杆菌接种在含_______的培养基上，在前者培养基上能生长而在后者培养基上不能生长的是导入B的工程菌。

（3）基因工程自20世纪70年代兴起之后，在短短40年间得到了飞速发展，目前成为生物科学核心技术，在农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面展示出美好的前景，据相关资料回答下列有关问题：

上面是转基因抗冻番茄培育过程的部分示意图（amp^r为抗氨苄青霉素基因），甲、乙表示相关结构或细胞。PstI酶和SmaI酶切割基因后将产生不同的黏性末端。图中甲代表的是____________，乙可代表____________，可用____________和____________提取鱼的抗冻蛋白基因以避免目的基因末端发生任意连接，用此二酶切割质粒产生的DNA片段有____________种。

Answer

Ca2+ 感受 氨苄青霉素 四环素 重组质粒 番茄细胞 PstI酶 SmaI酶 2

【解析】

观察构建干扰素工程菌的过程示意图，质粒A中a为四环素抗性基因，B为重组质粒，可知重组质粒中四环素抗性基因被破坏，③是将重组质粒导入大肠杆菌，该过程需用CaCl2处理，使大肠杆菌能吸收周围环境中的DNA，成为感受态细胞。转基因抗冻番茄培育过程图示中，①表示构建重组质粒，②表示将重组质粒导入受体细胞，根据鱼抗冻蛋白基因两侧限制酶和质粒上限制酶切点可知，构建重组质粒需要用到SmaⅠ、PstⅠ。

（1）③过程将B导入大肠杆菌，需用Ca2+对大肠杆菌进行处理，使其处于感受态。

（2）根据题图可知，在构建基因表达载体时，四环素抗性基因的结构遭到破坏，而抗氨苄青霉素基因结构完好，因此没有导入任何质粒的大肠杆菌，不含上述两种抗性基因，在含有氨苄青霉素或四环素的培养基中都不能生长；导入普通质粒的大肠杆菌含有上述两种抗性基因，在含有氨苄青霉素或四环素的培养基中都能生长；导入重组质粒的大肠杆菌四环素抗性基因的结构遭到破坏，抗氨苄青霉素基因结构完好，因此在含有氨苄青霉素的培养基中能生长，但在含有四环素的培养基中不能生长。将③过程后的大肠杆菌进行筛选时，先用含氨苄青霉素的培养基进行培养，淘汰没有导入任何质粒的大肠杆菌，能生长的则是含有普通质粒和重组质粒（二者都含抗氨苄青霉素基因）的大肠杆菌；然后将该培养基上生长的菌落用“盖章”的方法接种到含四环素的培养基上，在含四环素的培养基上能生长的是含普通质粒的大肠杆菌，将两个培养基进行位置对照，在含氨苄青霉素的培养基上能生长，而在含四环素的培养基上该位置没有菌落出现，则属于导入重组质粒的工程菌。故要检测B是否导入大肠杆菌，需将③过程后的大肠杆菌先接种于含氨苄青霉素的培养基上，然后将在该培养基上生长的大肠杆菌接种在含四环素的培养基上，在前者培养基上能生长而在后者培养基上不能生长的是导入B的工程菌。

（3）据图可知，图中甲代表的是重组质粒，乙可代表番茄细胞，可用SmaⅠ酶和PstⅠ酶提取鱼的抗冻蛋白基因，以避免目的基因末端发生任意连接，用此二酶切割质粒产生的DNA片段有2种。