Question

【題目】根據資料回答以下問題：

I.抗菌肽具廣譜抗細菌特點，科研工作者將若干編碼抗菌肽（ABP）序列按照首尾相連插在質粒PLG339的布康唑抗性基因（Bmr）內部形成重組質粒，如圖1。

（注：色氨酸是微生物生長必須的氨基酸，基因trpA的表達產物可使細胞利用無機氮源合成色氨酸）

（1）大腸桿菌和酵母菌兩種菌群，可作為導入重組質粒的受體細胞是_________，原因_________。

（2）為生產抗菌肽，選擇traA基因缺陷型的受體菌，采用以下方法篩選含重組質粒細胞。

第一步：配制培養(yǎng)基，接種受體菌進行篩選。配制培養(yǎng)基時，除加入細胞生長必需營養(yǎng)外，在成分上還應注意______________。

第二步：采用“影印法”，將第一步所得菌落轉移到添加___________的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)。

Ⅱ.釀酒酵母不能利用木糖，木酮糖激酶是木糖轉化的關鍵酶。科研人員將兩種啟動子與木酮糖激酶基因結合并導入酵母細胞，構建能高效利用木糖的重組酵母，如圖2.

（1）過程③使用的限制酶是_______________。過程⑤需先用LiAc處理釀酒酵母細胞，目的是_________，使酵母菌易于吸收環(huán)境中重組DNA。

（2）對導入兩種啟動子的重組酵母的發(fā)酵性能進行分析，通過檢測________________來指示酶的活力，進而比較啟動子A與B功能的強弱，篩選出高效的工程菌。

Answer 1

【答案】酵母菌 抗菌肽能殺滅細菌（不能殺滅酵母菌） 含無機氮源，不含色氨酸 布康唑 EcoR I和BamH I 使酵母菌處于感受態(tài) 木糖的消耗量、乙醇的獲得率

【解析】

據圖1可知，構建的基因表達載體中有trpA基因，其表達產物可使細胞利用無機氮源合成色氨酸，目的基因插入到質粒后，會破壞布康唑抗性基因Bmr，因此，符合要求的重組質粒細胞能在含無機氮源，不含色氨酸的培養(yǎng)基上生長，不能在添加布康唑的培養(yǎng)基上生長。據圖2可知，構建的兩個基因表達載體的啟動子不相同，一個加入的是啟動子A，另一個加入的是啟動子B，再通過檢測木糖的消耗量、乙醇的獲得率來比較添加不同啟動子的重組釀酒酵母的發(fā)酵性能。

Ⅰ（1）抗菌肽具廣譜抗細菌特點，即能殺滅細菌，不殺滅真核生物。因此，大腸桿菌和酵母菌兩種菌群中，可作為導入重組質粒的受體細胞是酵母菌。

（2）第一步：配制培養(yǎng)基，接種受體菌進行篩選。由題干信息“色氨酸是微生物生長必須的氨基酸，基因trpA的表達產物可使細胞利用無機氮源合成色氨酸”可知，配制培養(yǎng)基時，除加入細胞生長必需營養(yǎng)外，在成分上還應注意加入的營養(yǎng)中含無機氮源，不含色氨酸。

第二步：采用“影印法”。由題可知重組質粒中的布康唑抗性基因被破壞，因此將第一步所得菌落轉移到添加布康唑的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)。則含有布康唑抗性基因的細胞能夠存活。通過對照，最終選出能在第一步培養(yǎng)基上生長，而不能在第二步培養(yǎng)基上生長的菌落即為符合要求的成功導入重組質粒的細胞。

Ⅱ（1）據圖分析，過程③含有啟動子A的目的基因兩側的限制酶切割位點是EcoR I、BamH I，且質粒上也有這兩種限制酶切割位點，而且沒有破壞標記基因，因此過程③使用的限制酶是EcoR I、BamH I；過程⑤需先用LiAc處理釀酒酵母細胞，增大了酵母菌的通透性，即使酵母菌處于感受態(tài)，從而使細胞易于吸收環(huán)境中的DNA。

（2）可以通過檢測反應物的消耗量或產物的生成量來檢測指示酶的活力，本實驗可以通過檢測木糖的消耗量和乙醇的獲得率來指示木酮糖激酶的活力，進而比較啟動子A與B功能的強弱，篩選出高效的工程菌。