Question

【題目】【生物——選修3:現代生物科技專題】MagaininmⅡ是非洲爪蟾皮膚分泌的一種抗菌肽，能對細菌、真菌、腫瘤細胞等產生明顯的抑制效果。科學工作者通過基因工程技術獲得能表達該種抗菌肽的大腸桿菌。請回答下列問題：

(1)和抗體相比，抗菌肽的抗菌作用具有________________特點。

(2)MagaininmⅡ基因能與運載體能結合，是由于它們在結構上具有_____等共同點（至少回答兩點）；能在大腸桿菌細胞中表達出相同抗菌效果的抗菌肽，其原因是________。

(3)用PCR技術對MagaininmⅡ基因進行擴增時, 加熱至_____℃使MagaininmⅡ基因解鏈為單鏈，_________與該單鏈中的相應互補序列結合，然后在Taq酶的作用下進行延伸。

(4)下圖為某質粒的示意圖,若目的基因插入b位點，則篩選出導入重組質粒的受體菌的方法是_________________。

Answer 1

【答案】 非特異性 基本單位、空間結構、堿基互補配對方式相同 （非洲爪蟾和大腸桿菌的）密碼子具有通用性（或非洲爪蟾和大腸桿菌共用一套密碼子） 90-95 引物 在含氨芐青霉素的培養基上能增殖，在含四環素的培養基上不能生長

【解析】試題分析：PCR技術可在短時間內大量擴增目的基因；PCR擴增目的基因的過程為：目的基因DNA受熱后解鏈，引物與單鏈相應互補序列結合，然后在耐熱的DNA聚合酶（或Taq酶）作用下進行延伸，如此重復循環多次。據圖分析，圖中質粒上含有兩個標記基因，一個是抗氨芐青霉素基因，一個是抗四環素基因，若目的基因插入a點，會破壞抗氨芐青霉素基因，則受體菌沒有抗氨芐青霉素的能力；若目的基因插入b點，會破壞抗四環素基因，則受體菌沒有抗四環素的能力。

（1）抗體具有特異性，而抗菌肽能對細菌、真菌、腫瘤細胞等產生明顯的抑制效果，說明抗菌肽具有非特異性。

（2）MagaininmⅡ基因與運載體的化學本質都是DNA，它們的基本單位、空間結構和遵循的堿基互補配對原則相同，所以兩者可以連接成重組質粒。由于密碼子的簡并性，MagaininmⅡ基因導入大腸桿菌細胞后能夠產生相同抗菌效果的抗菌肽。

（3）PCR技術中，解旋時需要加熱到90-95℃，解開的單鏈還需要與引物結合，并在耐高溫的DNA聚合酶的催化作用才能進行延伸。

（4）根據以上分析已知，若目的基因插入b位點，會破壞抗四環素基因，受體菌沒有抗四環素的能力，但是有抗氨芐青霉素的能力，所以篩選導入重組質粒的受體菌應該是在含氨芐青霉素的培養基上能增殖，在含四環素的培養基上不能生長使得菌群。