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____________，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 PstⅠ酶 SmaⅠ酶 2

【解析】

基因工程的操作步骤包括：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。分析图示构建干扰素工程菌的过程：利用①蛋白质工程获得改造后的干扰素基因，然后②过程将基因插入质粒A（载体）的a位点处，获得含干扰素基因的基因表达载体B，然后利用③感受态细胞法将其导入大肠杆菌受体细胞，经过检测和筛选获得干扰素工程菌。

（1）③过程利用感受态细胞法将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，能吸收周围环境中的DNA分子。

（2）由于干扰素插入到a位点，破坏了质粒A的四环素抗性基因，而抗氨苄青霉素基因未破坏，可将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）分析图示可知，①过程为基因表达载体的构建，②过程为将目的基因导入受体细胞。图中甲代表的是重组质粒，PstⅠ酶和SmaⅠ酶切割基因后将产生不同的黏性末端，因此可用PstⅠ酶和SmaⅠ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，图示质粒中含有PstⅠ酶和SmaⅠ酶的酶切位点各1个，因此用此二酶切割质粒产生的DNA片段有2种。