【高中生物】蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用課件 高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第4節(jié)：蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用三級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)【從社會中來】你見過用細(xì)菌畫畫嗎？右圖是用發(fā)出不同顏色熒光的細(xì)菌“畫”的美妙圖案。這些細(xì)菌能夠發(fā)出熒光，是因?yàn)樗鼈凅w內(nèi)導(dǎo)入了熒光蛋白的基因。最早被發(fā)現(xiàn)的熒光蛋白是綠色熒光蛋白，科學(xué)家通過改造它，獲得了黃色熒光蛋白等。這些熒光蛋白在細(xì)胞內(nèi)生命活動的檢測、腫瘤的示蹤研究等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。那么，科學(xué)家是怎樣對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造的呢？對蛋白質(zhì)分子的設(shè)計(jì)和改造是通過蛋白質(zhì)工程來實(shí)現(xiàn)的知識點(diǎn)回顧：基因工程按照人們的愿望，通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。從技術(shù)操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫作重組DNA技術(shù)。操作對象及環(huán)境操作水平操作原理結(jié)果生物體外基因DNA分子水平按照人類的需要定向改造生物的遺傳特性基因重組優(yōu)點(diǎn)：能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙；定向改造生物的遺傳特性。一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由1.緣由基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)(天然蛋白質(zhì))天然蛋白質(zhì)不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要需要對天然蛋白進(jìn)行改造產(chǎn)生更符合人類需要的蛋白質(zhì)實(shí)質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者可以產(chǎn)生它原本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新性狀。結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要蛋白質(zhì)工程崛起玉米中賴氨酸的含量比較低，原因是賴氨酸合成過程中的兩種關(guān)鍵酶：天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的活性，受細(xì)胞內(nèi)賴氨酸濃度的影響較大。賴氨酸達(dá)到一定濃度就會抑制這兩種酶的活性，所以賴氨酸含量很難提高。如果我們將天冬氨酸激酶中第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺變成異亮氨酸，就可以使玉米葉片和種子中游離賴氨酸的含量分別提高5倍和2倍。天然蛋白質(zhì)不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要需要對天然蛋白進(jìn)行改造產(chǎn)生更符合人類需要的蛋白質(zhì)2.實(shí)例2.實(shí)例＋改造的天冬氨酸激酶異亮氨酸（352位）變?yōu)橛衩踪嚢彼岷刻岣?倍賴氨酸天冬氨酸激酶＋__（含量低）二氫吡啶二羧酸合成酶天冬酰胺（104位）蘇氨酸（352位）玉米＋異亮氨酸（104位）改造二氫吡啶二羧酸合成酶變?yōu)橛衩踪嚢彼岷刻岣?倍＋蛋白質(zhì)工程的概念蛋白質(zhì)工程是指以

及其與

作為基礎(chǔ),通過

或

,來改造

或

蛋白質(zhì),以滿足

。蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律生物功能的關(guān)系改造合成基因現(xiàn)有蛋白質(zhì)制造一種新的人類生產(chǎn)和生活的需求基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系；操作對象：改造或合成基因結(jié)果：改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造一種新的蛋白質(zhì)與基因工程的關(guān)系：目的：以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程理論和技術(shù)：分子生物學(xué)、晶體學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)基因工程產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是否完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要？1基因工程的局限性：a、基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)b、天然蛋白質(zhì)不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要2蛋白質(zhì)工程的目的：

生產(chǎn)符合人類生產(chǎn)和生活需要的、并非自然界已存在的蛋白質(zhì).天然蛋白質(zhì)是生物長期進(jìn)化過程中形成的，它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要?？梢詣?chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)！你知道人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃嗎?它與蛋白質(zhì)工程有什么關(guān)系?我國科學(xué)家承擔(dān)了什么任務(wù)?人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃是繼人類基因組計(jì)劃之后,生命科學(xué)乃至自然科學(xué)領(lǐng)域重大的國際合作科研項(xiàng)目。2001年,國際人類蛋白質(zhì)組組織宣布成立。2003年,該組織正式提出啟動兩項(xiàng)重大國際合作項(xiàng)目:一項(xiàng)是由中國科學(xué)家牽頭執(zhí)行的“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”;另一項(xiàng)是由美國科學(xué)家牽頭執(zhí)行的“人類血漿蛋白質(zhì)組計(jì)劃”,由此拉開了人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃的帷幕。對天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對基因的操作來實(shí)現(xiàn)？答：毫無疑問應(yīng)該從對基因的操作來實(shí)現(xiàn)對天然蛋白

質(zhì)改造,主要原因如下：①基因決定蛋白質(zhì)的合成，改造基因即為改造蛋白質(zhì)；②改造基因可以遺傳，改造蛋白質(zhì)無法遺傳；③改造基因比改造蛋白質(zhì)更容易操作。1.蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)：根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。2.改造蛋白質(zhì)的方法：改造或合成基因3.天然蛋白質(zhì)合成過程：按照中心法則進(jìn)行基因表達(dá)形成具有特定氨基酸序列的多肽鏈形成具有高級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)行使生物功能轉(zhuǎn)錄、翻譯4.基因工程的思路基因mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯具有特定氨基酸序列的多肽鏈具有高級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)行使生物功能思考：蛋白質(zhì)工程的思路如何？預(yù)期的蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到并改變相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因獲得所需蛋白質(zhì)預(yù)期功能生物功能設(shè)計(jì)推測改造或合成行使折疊目的基因轉(zhuǎn)錄mRNA翻譯多肽鏈蛋白質(zhì)(三維結(jié)構(gòu))5.蛋白質(zhì)工程的思路預(yù)期功能蛋白質(zhì)(三維結(jié)構(gòu))多肽鏈目的基因mRNA發(fā)黃色熒光的蛋白質(zhì)黃色熒光蛋白黃色熒光蛋白多肽鏈黃色熒光蛋白的基因mRNA設(shè)計(jì)推測改造或合成行使折疊翻譯轉(zhuǎn)錄5.蛋白質(zhì)工程的思路是否合成新的基因蛋白質(zhì)工程是否對原有基因進(jìn)行改造是否是否蛋白質(zhì)工程基因工程看蛋白質(zhì)看基因是否為天然蛋白質(zhì)是否蛋白質(zhì)工程基因工程如何區(qū)分？項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程操作對象操作起點(diǎn)操作水平操作流程結(jié)果實(shí)質(zhì)聯(lián)系基因基因DNA分子水平DNA分子水平預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測氨基酸序列→找到并改變對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)目的基因的篩選與獲取→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)通過改造或合成基因來定向改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀①蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程；②蛋白質(zhì)工程離不開基因工程，其包含基因工程的基本操作。預(yù)期蛋白質(zhì)功能目的基因蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較（練習(xí)冊答案23頁）思考·討論·蛋白質(zhì)工程基本思路的應(yīng)用

某多肽鏈的一段氨基酸序列是：丙氨酸苯丙氨酸色氨酸谷氨酸賴氨酸1.怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列?請把相應(yīng)的堿基序列寫出來。提示：丙氨酸（GCU、GCC、GCA、GCG)、色氨酸(UGG)、賴氨酸(AAA、AAG）、谷氨酸（GAA、GAG）、苯丙氨酸（UUU、UUC）。mRNA序列為：GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）GAA（或G）UUU（或C）DNA序列為：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）CTT（或C）AAA（或G）GCT（或C或A或G）TGGAAA（或G）GAA（或G）TTT（或C）共32種可能序列【思?考討論】蛋白質(zhì)工程基本思路的應(yīng)用某多肽鏈的一段氨基酸序列是：丙氨酸苯丙氨酸色氨酸谷氨酸賴氨酸2.確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因？確定目的基因的堿基序列后，可以人工合成目的基因或從基因文庫中獲取目的基因。對基因的改造經(jīng)常會用到基因定點(diǎn)突變技術(shù)來進(jìn)行堿基的替換、增添等。學(xué)科交叉蛋白質(zhì)工程經(jīng)常要借助計(jì)算機(jī)來建立蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)模型；要制備蛋白質(zhì)晶體，然后通過X射線衍射技術(shù)，分析晶體結(jié)構(gòu)；要用到基因的定點(diǎn)突變技術(shù)來進(jìn)行堿基的替換。重疊延伸PCR大引物PCR補(bǔ)充：基因的定點(diǎn)突變技術(shù)1------重疊PCR技術(shù)①該過程需要______種引物；②PCR1的產(chǎn)物AB是引物___和引物___擴(kuò)增的結(jié)果；③PCR2的產(chǎn)物CD是引物___和引物___擴(kuò)增的結(jié)果；④產(chǎn)物AD的形成需要引物嗎？___________________________________⑤需要改變的堿基位于引物___和引物___上⑥引物b和引物c之間有什么關(guān)系？__________________________________⑦PCR3中突變產(chǎn)物AD的擴(kuò)增需要引物___和引物___4abcdbc引物b和引物c應(yīng)有部分堿基互補(bǔ)的關(guān)系ad不需要，但需要耐高溫的DNA聚合酶該過程需要三種引物，第一輪PCR利用突變上游引物和常規(guī)下游引物進(jìn)行擴(kuò)增；第二輪PCR利用第一輪擴(kuò)增產(chǎn)物中的一條鏈作為下游大引物，與常規(guī)上游引物一起擴(kuò)增得到完整的含有突變位點(diǎn)的DNA片段。補(bǔ)充：基因的定點(diǎn)突變技術(shù)2------大引物PCR技術(shù)補(bǔ)充：基因的定點(diǎn)突變技術(shù)3------突變質(zhì)粒噬菌體動植物病毒引物原料耐高溫DNA聚合酶專一性①②③④Ca2+緩沖液2023/4/12思考P95：能不能根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的基因，導(dǎo)入合適的宿主細(xì)胞中，讓宿主細(xì)胞生產(chǎn)人類所需要的蛋白質(zhì)食品呢？

理論上講可以，但目前還沒有真正成功的例子。利用改造后的動物細(xì)胞、微生物細(xì)胞等可以生產(chǎn)人類需要的蛋白質(zhì)，但這些蛋白質(zhì)往往都是自然界中已經(jīng)存在的蛋白質(zhì)，并非完全是人工設(shè)計(jì)出來的、自然界中不存在的蛋白質(zhì)。

主要原因是蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，人類對大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)如何行使功能了解得還不夠，很難設(shè)計(jì)出一個全新的而又具有功能的蛋白質(zhì)。

即使設(shè)計(jì)并獲得了一個全新的蛋白質(zhì)，它的生理生化特性、用它生產(chǎn)的蛋白質(zhì)食品的安全性等都需要長期深入的研究。拓展延伸根據(jù)改造蛋白質(zhì)的部位的多少，對蛋白質(zhì)的改造可分為三類：（1）大改：設(shè)計(jì)并制造出自然界中不存在的全新蛋白質(zhì)（2）中改：在蛋白質(zhì)分子中替換某一個肽段或某一個特定的結(jié)構(gòu)域。（3）小改：改造蛋白質(zhì)分子中的幾個氨基酸殘基

下圖為蛋白質(zhì)工程操作的基本思路，請據(jù)圖回答下列問題：(1)代表蛋白質(zhì)工程操作思路的過程是________；代表中心法則內(nèi)容的是__________。(填寫數(shù)字)(2)寫出圖中各數(shù)字代表的生物學(xué)過程的名稱或內(nèi)容：①______②______；③______；④______；⑤__________。(3)蛋白質(zhì)工程的目的是__________________________________________________________，通過____________________實(shí)現(xiàn)。(4)從圖中可以看出蛋白質(zhì)工程的基本途徑與中心法則是______的。④⑤①②③轉(zhuǎn)錄翻譯折疊推測改造合成根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，基因改造或基因合成相反對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)習(xí)題鞏固三、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用1.醫(yī)藥工業(yè)方面①產(chǎn)生速效胰島素②產(chǎn)生易保存的干擾素③生產(chǎn)人鼠嵌合抗體行使功能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)天然胰島素易形成二聚體或六聚體預(yù)期結(jié)構(gòu)改造B28位脯氨酸替換為天冬氨酸或?qū)⑺cB29位的賴氨酸交換位置新胰島素基因mRNA折疊預(yù)期功能降低胰島素的聚合作用改變B鏈第20～29位氨基酸組成推測序列翻譯多肽鏈有效抑制胰島素的聚合轉(zhuǎn)錄①產(chǎn)生速效胰島素②產(chǎn)生易保存的干擾素天然干擾素（體外保存困難）改造后的干擾素（-70℃可保存半年）半胱氨酸絲氨酸干擾素在體外保存相當(dāng)困難將干擾素分子上的一個半胱氨酸變成絲氨酸在-70℃下干擾素可保存半年醫(yī)學(xué)問題：小鼠單克隆抗體會使人體產(chǎn)生免疫反應(yīng)，從而導(dǎo)致治療效果大大降低解決辦法：通過改造基因，將小鼠抗體上結(jié)合抗原的區(qū)域（即可變區(qū)）“嫁接”到人的抗體（即恒定區(qū)）上，經(jīng)過這樣改造的抗體誘發(fā)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度就會減低很多。③生產(chǎn)人鼠嵌合抗體三、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用1.醫(yī)藥工業(yè)方面①產(chǎn)生速效胰島素②產(chǎn)生易保存的干擾素③生產(chǎn)人鼠嵌合抗體通過基因定點(diǎn)突變一個氨基酸的改變或兩個氨基酸位置互換通過基因定點(diǎn)突變一個氨基酸的改變通過基因片段的拼接兩條多肽片段拼接三、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用2.工業(yè)方面的應(yīng)用枯草桿菌蛋白酶突變體枯草桿菌蛋白酶具有水解蛋白質(zhì)的作用，因此常被用于洗滌劑工業(yè)、絲綢工業(yè)等。廣泛用于改進(jìn)酶的性能或開發(fā)新的工業(yè)用酶利用蛋白質(zhì)工程獲得的該酶的突變體已有上百種，從中可能篩選出一些符合工業(yè)化生產(chǎn)需求的突變體，從而提高這種酶的使用價值。三、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用3.農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用①改造某些參與調(diào)控光合作用的酶科學(xué)家正在嘗試改造某些參與調(diào)控光合作用的酶，以提高植物光合作用的效率，增加糧食的產(chǎn)量。還有科學(xué)家將蛋白質(zhì)工程作為設(shè)計(jì)優(yōu)良微生物農(nóng)藥的新思路，通過改造微生物蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使它防治病蟲害的效果增強(qiáng)。②改造微生物蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，防治害蟲蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程。主要原因：蛋白質(zhì)發(fā)揮功能必須依賴于正確的高級結(jié)構(gòu)，而這種高級結(jié)構(gòu)往往十分復(fù)雜。由計(jì)算機(jī)建立的血紅蛋白三維結(jié)構(gòu)模型前景展望：

科學(xué)家要設(shè)計(jì)出更加符合人類需要的蛋白質(zhì)，還需要不斷地攻堅(jiān)克難。隨著科技的深入發(fā)展，蛋白質(zhì)工程將會給人類帶來更多的福祉三級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)習(xí)題鞏固Exercisestoconsolidate1.蛋白質(zhì)工程可以說是基因工程的延伸，

判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)基因工程需要在分子水平對基因進(jìn)行操作，

蛋白質(zhì)工程不需要對基因進(jìn)行操作。()(2)蛋白質(zhì)工程需要改變蛋白質(zhì)分子的所有氨基酸序列。()(3)蛋白質(zhì)工程可以改造酶，提高酶的熱穩(wěn)定性。()××√習(xí)題鞏固Exercisestoconsolidate2.蛋白質(zhì)工程是在深入了解蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的

基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它最終要達(dá)到的目的是()A.分析蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)B.研究蛋白質(zhì)的氨基酸組成C.獲取編碼蛋白質(zhì)的基因序列信息D.改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)，滿足人類的需求D習(xí)題鞏固Exercisestoconsolidate3.水蛭素是一種蛋白質(zhì)，可用于預(yù)防和治療血栓。研究人員發(fā)現(xiàn)，用賴氨酸替換水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。在這項(xiàng)替換研究中，目前可行的直接操作對象是()A.基因B.氨基酸C.多肽鏈D.蛋白質(zhì)A習(xí)題鞏固Exercisestoconsolidate4.T4溶菌酶是一種重要的工業(yè)用酶，但是它在溫度較高時容易失去活性。為了提高T4溶菌酶的耐熱性，科學(xué)家首先對影響T4溶菌酶耐熱性的一些重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。然后以此為依據(jù)對相關(guān)基因進(jìn)行改造，使T4溶菌酶的第3位異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼帷Ｓ谑?，在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵，T4溶菌酶的耐熱性得到了提高。這項(xiàng)工作屬于什么工程的范疇?在該實(shí)例中引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的根本原因是什么?如果要將該研究成果應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐，還需要做哪些方面的工作?習(xí)題鞏固Exercisestoconsolidate這項(xiàng)工作屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的根本原因是基因的堿基序列發(fā)生了變化。如果要將改造后的T4溶菌酶應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐,還有很多工作需要做。例如,由于改造后酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,因此它的一些基本特性需要重新明確,包括它能耐受的溫度范圍、催化反應(yīng)的最適溫度、酶活力的大小等;需要建立規(guī)?；a(chǎn)該酶的技術(shù)體系,評估生產(chǎn)成本等。習(xí)題鞏固Exercisestoconsolidate1.某動物體內(nèi)含有研究者感興趣的目的基因，研究者欲將該基因?qū)氪竽c桿菌的質(zhì)粒中保存。該質(zhì)粒含有氨芐青霉素抗性基因(AmpR)、LacZ基因及一些酶切位點(diǎn),其結(jié)構(gòu)和簡單的操作步驟如下圖所示。習(xí)題鞏固Exercisestoconsolidate請根據(jù)以上信息回答下列問題。（1）在第②步中,應(yīng)怎樣選擇限制酶？應(yīng)選擇用相同的限制酶或切割能產(chǎn)生相同末端的限制酶切割質(zhì)粒和含有目的基因的DNA片段，并且注意限制酶的切割位點(diǎn)不能位于目的基因的內(nèi)部，以防破壞目的基因，限制酶也不能破壞質(zhì)粒的啟動子、終止子、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)等結(jié)構(gòu)。（2）在第③步中，為了使質(zhì)粒DNA與目的基因能連接，還需要在混合物中加入哪種物質(zhì)？加入DNA連接酶習(xí)題鞏固Exercisestoconsolidate（3）選用含有AmpR和LacZ基因的質(zhì)粒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)有哪些優(yōu)勢？該質(zhì)粒便于進(jìn)行雙重篩選。標(biāo)記基因AmpR

基因可用于檢測質(zhì)粒是否導(dǎo)入了大腸桿菌，一般只有導(dǎo)入了質(zhì)粒的大腸桿菌才能在添加了青霉素的培養(yǎng)基上生長。而由于LacZ

基因的效應(yīng)，這些生長的菌落可能出現(xiàn)兩種顏色：含有空質(zhì)粒(沒有連接目的基因的質(zhì)粒)的大腸桿菌菌落呈藍(lán)色；含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落呈白色。習(xí)題鞏固Exercisestoconsolidate（4）含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落將呈現(xiàn)什么顏色？為什么？含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落呈白色。

因?yàn)槟康幕虻牟迦肫茐牧薒acZ基因的結(jié)構(gòu)，使其不能正常表達(dá)，形成B-半乳糖苷酶，底物X-gal也就不會被分解。2.科學(xué)家將Or3/4、

Sox2、

c-Myc和KIf4

基因通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)入小鼠成纖維細(xì)胞中，然后在培養(yǎng)ES細(xì)胞的培養(yǎng)基上培養(yǎng)這些細(xì)胞。2-3周后,這些細(xì)胞顯示出ES細(xì)胞的形態(tài)、具有活躍的分裂能力，它們就是iPS細(xì)胞。請回答下列問題。習(xí)題鞏固Exercisestoconsolidate（1）在這個實(shí)驗(yàn)過程中，逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用是什么？逆轉(zhuǎn)錄病毒是載體，能將外源基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和KIf4送入小鼠成纖維細(xì)胞。（2）如何證明iPs細(xì)胞的產(chǎn)生不是由于培養(yǎng)基的作用？可以設(shè)置對照組。將轉(zhuǎn)入外源基因和沒有轉(zhuǎn)人外源基因的細(xì)胞分別培養(yǎng)在相同的培養(yǎng)基中，并確保其他培養(yǎng)條件相同。如果只有轉(zhuǎn)入外源基因的細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了iPS細(xì)胞，就可以證明iPS細(xì)胞的產(chǎn)生不是由于