大多數(shù)奶酪的生產(chǎn)需要使用凝乳酶來凝聚固化奶中的蛋白質(zhì)。傳統(tǒng)的制備凝乳酶的方法是通過殺死未斷奶的小牛,然后將它的第四胃的黏膜取出來進(jìn)行提取,此法已不再使用?,F(xiàn)在科學(xué)家將編碼牛凝乳酶的基因(長度1.5 kb)導(dǎo)入大腸桿菌獲得工程菌,再通過工業(yè)發(fā)酵批量生產(chǎn)凝乳酶。圖1為所用載體示意圖,表為限制酶的識別序列及切割位點(diǎn)。請回答下列問題:
限制酶 |
識別序列 |
HindⅡ |
A↓AGCTT |
Pvit2 |
CAG↓CTG |
KpnⅠ |
G↓GTACC |
EcoRⅠ |
G↓AATTC |
PstⅠ |
CTGC↓AG |
BamHⅠ |
G↓GATCC |
(1)獲取牛凝乳酶基因:提取小牛胃黏膜組織中的
總RNA
總RNA
,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄得到
cDNA
cDNA
,將其作為PCR反應(yīng)的模板,并依據(jù)
牛凝乳酶基因兩端的核苷酸序列
牛凝乳酶基因兩端的核苷酸序列
,設(shè)計一對特異性引物來擴(kuò)增目的基因。
(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體:為使目的基因與載體正確連接,在擴(kuò)增目的基因時,應(yīng)在其一對引物的
5′
5′
端分別引入
Pvit2和EcoRⅠ
Pvit2和EcoRⅠ
兩種不同限制酶的識別序列。在目的基因和載體連接時,可選用
T4DNA連接酶
T4DNA連接酶
(填“E.coli DNA連接酶”或“T
4 DNA連接酶”)。
(3)轉(zhuǎn)化:先用
CaCl2(Ca2+)
CaCl2(Ca2+)
溶液處理大腸桿菌細(xì)胞,使其處于
感受態(tài)
感受態(tài)
的生理狀態(tài),以提高轉(zhuǎn)化效率。
(4)篩選與鑒定:將轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌接種在含
氨芐青霉素
氨芐青霉素
的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),隨機(jī)挑取菌落(分別編號為1、2、3、4)培養(yǎng)并提取質(zhì)粒,用(2)中選用的兩種限制酶進(jìn)行酶切,酶切產(chǎn)物經(jīng)電泳分離,結(jié)果如圖2,
2
2
號菌落的質(zhì)粒很可能是含目的基因的重組質(zhì)粒。
注:M為指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)參照物;小于0.2 kb的DNA分子條帶未出現(xiàn)在圖2中。
(5)發(fā)酵工程生產(chǎn)凝乳酶:發(fā)酵工程需要對選育的工程菌菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),從物理性質(zhì)上,一般選
液體
液體
培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。發(fā)酵過程的中心環(huán)節(jié)是
(發(fā)酵罐)發(fā)酵
(發(fā)酵罐)發(fā)酵
,必須嚴(yán)格控制好發(fā)酵條件,以便獲得更多的發(fā)酵產(chǎn)品。