Question

【题目】萝卜的蛋白A具有广泛的抗植物病菌作用，而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表达蛋白A的转基因大肠杆菌作为微生物农药，做了相关研究。

（1）研究者用_________酶处理蛋白A基因和pET质粒，得到重组质粒，再将重组质粒置于感受态大肠杆菌细胞悬液中，获得转基因大肠杆菌。

（2）检测发现，转入的蛋白A基因在大肠杆菌细胞中表达效率很低，研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好，因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物（引物B和C中都替换了一个碱基），并按图2方式依次进行4次PCR扩增，以得到新的蛋白A基因。

①这是一种定点的_________技术。

②图2所示的4次PCR应该分别如何选择图1中所示的引物？请填写以下表格（若选用该引物划“√”，若不选用该引物则划“×”）_________。

	引物A	引物B	引物C	引物D
PCR1
PCR2
PCR3
PCR4

（3）研究者进一步将含有新蛋白A基因的重组质粒、_________和pET质粒分别导入大肠杆菌，提取培养液中的蛋白质，用_________方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物，判断新蛋白A基因表达效率是否提高。为检测表达产物的生物活性，研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上，培养一段时间后，比较抑菌圈的大小，以确定表达产物的____________。

（4）作为微生物农药，使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌，其优点是_________。

Answer 1

【答案】限制酶和DNA连接 基因突变

	引物A	引物B	引物C	引物D
PCR1	√	√	×	×
PCR2	×	×	√	√
PCR3	×	×	×	×
PCR4	√	×	×	√

含有蛋白A基因的重组质粒 抗原-抗体杂交 生物活性大小 对人、畜、农作物和自然环境安全；不会造成基因污染；有效成分纯度较高

【解析】

基因工程的步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、把目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定等。

（1）在基因工程中，需要用限制酶分别对蛋白A基因和pET质粒进行切割，再用DNA连接酶处理获得得到重组质粒。

（2）①根据题意和图示分析，经过4次PCR技术后获得了新的基因，这是一种定点的基因突变技术。

②根据每轮循环获得的产物可知，PCR1用引物A和B处理，PCR2用引物C和D处理，PCR3不需要用引物处理，根据碱基互补配对原则即可以获得相应的产物；PCR4用引物A和D处理，可以获得新的蛋白A基因。如图所示：

	引物A	引物B	引物C	引物D
PCR1	√	√	×	×
PCR2	×	×	√	√
PCR3	×	×	×	×
PCR4	√	×	×	√

（3）将含有新蛋白A基因的重组质粒和含有蛋白A基因的重组质粒、空质粒（pET质粒）分别导入大肠杆菌，提取培养液中的蛋白质，用抗原-抗体杂交方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物，判断新蛋白A基因表达效率是否提高。将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上，培养一段时间后，比较抑菌圈的大小，可以确定表达产物的生物活性大小。

（4）由于蛋白A基因的发酵产物对人、畜、农作物和自然环境安全；不会造成基因污染；有效成分纯度较高，故使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌。