Question

抗菌肽通常是由短氨基酸序列构成的小分子肽，具有广谱抗菌活性，对病毒和癌细胞都有一定的杀伤力，科研人员将抗菌肽基因导入大肠杆菌细胞内获得了能高效表达抗菌肽的工程菌。请回答下列问题。

（1）利用PCR技术扩增抗菌肽基因时，设计的引物之间不能________，以避免引物自连。反应体系中，使模板DNA解旋的操作方法是________，加入的Taq酶所起的作用是________。

（2）大肠杆菌含有许多蛋白酶，在制备抗菌肽目的基因表达载体时宜选用分泌型载体。分泌型载体能将抗菌肽在信号序列的指引下运出细胞外，使用分泌型载体的突出优点是________。将基因表达载体导入大肠杆菌前，需要用________处理大肠杆菌制备________细胞。

（3）抗菌肽本身对大肠杆菌具有一定的杀伤性，对抗菌肽的分子构造进行改造，可得到对大肠杆菌杀伤性小的抗菌肽，该改造技术直接改造的对象是________。

Answer

碱基互补配对 加热至90〜95°C 能够催化合成DNA子链 防止抗菌肽被大肠杆菌细胞中的蛋白酶水解 Ca2+（CaCl2溶液） 感受态 抗菌肽基因

【解析】

1、PCR技术扩增目的基因：

（1）原理：DNA双链复制；

（2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。

2、将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等；将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术，此方法的受体细胞多是受精卵；将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。

3、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。

（1）PCR扩增目的基因时，引物不能碱基互补配对，否则会引起引物自连；在PCR技术中需要通过将体系加热至90〜95°C使DNA双链解旋；Taq是具有热稳定性的DNA聚合酶，能够催化合成DNA子链。

（2）由于大肠杆菌含有许多蛋白酶，而蛋白酶可以将抗菌肽分解，所以为了防止抗菌肽被大肠杆菌细胞中的蛋白酶水解，所以使用分泌型载体；将目的基因倒入大肠杆菌前，需要用Ca2+（CaCl2溶液）将其处理成感受态细胞。

（3）改造抗菌肽分子属于蛋白质工程，直接改造的对象是抗菌肽基因。