Question

【題目】人體內的t-PA蛋白能高效降解由纖維蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和腦血栓的急救藥。然而，為心梗患者注射大劑量的基因工程t-PA會誘發顱內出血，其原因在于t-PA與纖維蛋白結合的特異性不高。研究證實，將t-PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸，能顯著降低出血副作用。據此，先對天然的t-PA基因進行序列改造，然后再采取傳統的基因工程方法表達該改造后的基因，可制造出性能優異的改良t-PA蛋白。（注：下圖表示相關的目的基因、載體及限制酶。pCLY11為質粒，新霉素為抗生素。）

回答下列問題：

（1）己知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板鏈堿基序列為ACA，而絲氨酸的密碼子為UCU，因此改造后的基因決定第84位絲氨酸的模板鏈的堿基序列應設計為____。

（2）若t-PA改良基因的粘性末端如圖所示，那么需選用限制酶____和____切開質粒pCLY11，才能與t-PA改良基因高效連接，在連接時需要用到 ___酶。

（3）應選擇____（能／不能）在加入新霉素的培養基中生存并形成菌落的大腸桿菌作為受體細胞，目的是____。在加入新霉素的培養基中形成菌落的受體細胞并非都是目的菌株，需選擇呈____色的菌落，進一步培養、檢測和鑒定，以選育出能生產改良t-PA蛋白的工程菌株。

（4）以上制造性能優異的改良t-PA蛋白的過程稱為____工程。

Answer 1

【答案】AGA XmɑⅠ BglⅡ DNA連接酶 不能 以便篩選出導入質粒pCLY1I的大腸桿菌 白 蛋白質

【解析】

基因工程的基本操作步驟：獲取目的基因→構建基因表達載體→導入受體細胞→得到轉基因生物→目的基因檢測與鑒定。蛋白質工程可以通過基因修飾或基因合成，對現有的蛋白質進行改造，或制造新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求。

（1）根據堿基互補配對的原則，絲氨酸的密碼子為UCU，則其編碼序列為TCT，所以模板鏈的堿基序列為AGA。

（2）若要質粒pCLY11與t-PA突變基因高效連接，需質粒和突變基因切割后產生黏性末端能堿基互補配對，t-PA突變基因切割后的黏性末端分別為：-GGCC和-CTAG，故質粒pCLY11需要用XmaI和Bg/II切割，連接時需要應DNA連接酶。

（3）由于質粒上以新霉素抗性基因作為標記基因，所以選擇不能再加入新霉素的培養基中生存并形成菌落的大腸桿菌作為受體細胞，以便篩選出導入質粒pCLY1I的大腸桿菌。重組質粒的mlacZ序列被破壞，表達產物使細胞呈白色，故在加入新霉素的培養基中形成菌落的受體細胞需選擇呈白色的菌落，進一步培養、檢測和鑒定，以選育出能生產改良t-PA蛋白的工程菌株。

（4）通過對基因的改造實現對蛋白質的改造，稱為蛋白質工程。