科學(xué)家對乳酸脫氫酶(LDH)進(jìn)行了改造,使其能夠高效地生產(chǎn)高純度的苯乳酸?;卮鹣铝杏嘘P(guān)問題:
(1科學(xué)家改造乳酸脫氫酶時需要做的第一步是
預(yù)期蛋白質(zhì)的功能或預(yù)期改造后的乳酸脫氫酶的功能
預(yù)期蛋白質(zhì)的功能或預(yù)期改造后的乳酸脫氫酶的功能
。研究發(fā)現(xiàn),要將LDH基因改造成為mLDH(改造后的乳酸脫氫酶)基因,需將LDH第52位的酪氨酸替換為亮氨酸,使得活性中心增大,才能用于生產(chǎn)苯乳酸。
①先將LDH基因片段連人載體中,形成環(huán)狀質(zhì)粒(如圖1)。
將突變后的序列設(shè)計在引物1中,以環(huán)狀質(zhì)粒為PCR的 模板
模板
,再向體系中加入四種脫氧核苷酸、耐高溫的DNA聚合酶、引物2
引物2
,以及堿基替換了的引物擴(kuò)增LDH基因,PCR產(chǎn)物的序列便引入了預(yù)期的突變。
②上述PCR產(chǎn)物為鏈狀DNA分子,改造后的LDH基因序列位于PCR產(chǎn)物的兩側(cè),需要用 DNA連接酶
DNA連接酶
酶將產(chǎn)物兩端連接,獲得含有mLDH基因的質(zhì)粒。
(2)產(chǎn)生苯乳酸的過程還需FDH酶參與?,F(xiàn)需要構(gòu)建同時含有mLDH、FDH的基因表達(dá)載體。請你根據(jù)圖2,提出將兩個基因依次連入載體的思路:先用NdeⅠ和XhoⅠ酶切割質(zhì)粒2和空載體,將FDH基因與載體連接獲得連接產(chǎn)物,再用NcoI和BamHⅠ酶切質(zhì)粒1和上一步中的連接產(chǎn)物,將mLDH基因與載體連接獲得基因表達(dá)載體(或先用NcoⅠ和BamHⅠ酶切割質(zhì)粒1和空載體,將mLDH基因與載體連接獲得連接產(chǎn)物,再用NdeI和XhoⅠ酶切割質(zhì)粒2和上一步中的連接產(chǎn)物,將FDH基因與載體連接獲得基因表達(dá)載體)
先用NdeⅠ和XhoⅠ酶切割質(zhì)粒2和空載體,將FDH基因與載體連接獲得連接產(chǎn)物,再用NcoI和BamHⅠ酶切質(zhì)粒1和上一步中的連接產(chǎn)物,將mLDH基因與載體連接獲得基因表達(dá)載體(或先用NcoⅠ和BamHⅠ酶切割質(zhì)粒1和空載體,將mLDH基因與載體連接獲得連接產(chǎn)物,再用NdeI和XhoⅠ酶切割質(zhì)粒2和上一步中的連接產(chǎn)物,將FDH基因與載體連接獲得基因表達(dá)載體)
(要體現(xiàn)選用的內(nèi)切酶和連接的先后順序)。
(3)上述科學(xué)實踐屬于生物工程中的 蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)
工程。在生命科學(xué)高速發(fā)展的今天,基因改造已十分成熟,但有一些紅線不能觸碰,請你舉出一例我國明令禁止的生物工程應(yīng)用:生殖性克隆、基因編輯定制嬰兒或用生物工程制作生物武器等
生殖性克隆、基因編輯定制嬰兒或用生物工程制作生物武器等
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