Question

【題目】蘿卜的蛋白A具有廣泛的抗植物病菌作用，而且對人體沒有影響。我國科學家欲獲得高效表達蛋白A的轉基因大腸桿菌作為微生物農藥，做了相關研究。

（1）研究者用相同的_________酶處理蛋白A基因和pET質粒，得到重組質粒，再將重組質粒置于經_________處理的大腸桿菌細胞懸液中，獲得轉基因大腸桿菌。

（2）檢測發現，轉入的蛋白A基因在大腸桿菌細胞中表達效率很低，研究者推測不同生物對密碼子具有不同的偏好，因而設計了與蛋白A基因結合的兩對引物（引物B和C中都替換了一個堿基），并按圖2方式依次進行4次PCR擴增，以得到新的蛋白A基因。

①這是一種定點的_________技術。

②圖2所示的4次PCR應該分別如何選擇圖1中所示的引物？請填寫以下表格（若選用該引物劃“√”，若不選用該引物則劃“×”）。

	引物A	引物B	引物C	引物D
PCR1
PCR2
PCR3
PCR4

（3）研究者進一步將含有新蛋白A基因的重組質粒和_________分別導入大腸桿菌，提取培養液中的蛋白質，用_________方法檢測并比較三組受體菌蛋白A的表達產物，判斷新蛋白A基因表達效率是否提高。為檢測表達產物的生物活性，研究者將上述各組表達產物加入到長滿了植物病菌的培養基上，培養一段時間后，比較_________的大小，以確定表達產物的生物活性大小。

（4）作為微生物農藥，使用時常噴灑蛋白A基因的發酵產物而不是轉蛋白A基因的大腸桿菌，其優點是_________。

Answer 1

【答案】 限制酶和DNA連接 CaCl2 基因突變 含有蛋白A基因的重組質粒、空質粒（pET質粒） 抗原-抗體雜交 抑菌圈 對人、畜、農作物和自然環境安全；不會造成基因污染；有效成分純度較高

【解析】試題分析：本題主要考查基因工程的工具、基本過程的四個步驟、PCR技術等，回憶相關知識點，根據題干據圖分析答題。

（1）在基因工程中，利用相同的限制酶和DNA連接酶處理蛋白A基因和pET質粒，得到重組質粒；大腸桿菌作為受體細胞，需要用氯化鈣處理，以便重組質粒的導入。

（2）①根據題意和圖示分析，經過4次PCR技術后獲得了新的基因，這是一種定點的基因突變技術。

②與研究者推測不同生物對密碼子具有不同的偏好，因而設計了與蛋白A基因結合的兩對引物（引物B和C中都替換了一個堿基），因此4次PCR應該分別選擇如圖所示的引物：

。

（3）將含有新蛋白A基因的重組質粒和含有蛋白A基因的重組質粒、空質粒（pET質粒）分別導入大腸桿菌，提取培養液中的蛋白質，用抗原-抗體雜交方法檢測并比較三組受體菌蛋白A的表達產物，判斷新蛋白A基因表達效率是否提高。為檢測表達產物的生物活性，研究者將上述各組表達產物加入到長滿了植物病菌的培養基上，培養一段時間后，比較抑菌圈的大小，以確定表達產物的生物活性大小。

（4）作為微生物農藥，使用時常噴灑蛋白A基因的發酵產物而不是轉蛋白A基因的大腸桿菌，是因為蛋白A基因的發酵產物對人、畜、農作物和自然環境安全；不會造成基因污染；有效成分純度較高。