人β防御素（由H基因編碼）是一種抗菌肽，科研人員欲利用酵母對(duì)其進(jìn)行生產(chǎn)。
（1）獲得H基因的序列信息后，可以其cDNA為模板通過(guò)

PCR

PCR

方法獲得該基因。
（2）由于人β防御素會(huì)損傷酵母細(xì)胞，組成型表達(dá)（持續(xù)表達(dá)）H的酵母菌最大種群數(shù)量偏低，限制了最終產(chǎn)量。科研人員在酵母菌基因組DNA中插入P和S基因，使質(zhì)粒上H基因的表達(dá)受到紅光控制。紅光調(diào)控H基因表達(dá)的原理如圖1所示。

P和S基因應(yīng)為

組成型表達(dá)

組成型表達(dá)

（填“組成型表達(dá)”或“紅光誘導(dǎo)表達(dá)”）。
（3）發(fā)酵后菌體和產(chǎn)物分離是發(fā)酵工藝的基本環(huán)節(jié)。定位于細(xì)胞表面的F蛋白可使酵母細(xì)胞彼此結(jié)合，進(jìn)而沉淀在發(fā)酵罐底部。科研人員引入藍(lán)光激活系統(tǒng)（圖2），在酵母菌基因組中插入了2個(gè)E基因，使F基因的表達(dá)受到藍(lán)光控制（圖3）。圖3中兩個(gè)E基因作用分別是

左側(cè)E基因：照射藍(lán)光后受到正反饋調(diào)控，快速表達(dá)大量E蛋白，進(jìn)而激活F基因表達(dá)；右側(cè)E基因：使細(xì)胞中始終含有少量E蛋白，保持接受藍(lán)光信號(hào)的能力

左側(cè)E基因：照射藍(lán)光后受到正反饋調(diào)控，快速表達(dá)大量E蛋白，進(jìn)而激活F基因表達(dá)；右側(cè)E基因：使細(xì)胞中始終含有少量E蛋白，保持接受藍(lán)光信號(hào)的能力

。
（4）工程菌泄露到環(huán)境中可能引發(fā)環(huán)境問(wèn)題。科研人員利用兩種阻遏蛋白基因（T和L）和調(diào)控元件，使酵母細(xì)胞在紅光和藍(lán)光同時(shí)照射時(shí)才激活致死基因N的表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)工程菌死亡（圖4）。圖4中①②應(yīng)選用的啟動(dòng)子為：①

C

C

，②

A

A

。
A．Jub
B．ACT
C．CYC
圖4中③④處結(jié)合的阻遏蛋白為：③

a

a

，④

b

b

。
a.T蛋白
b.L蛋白
（5）寫(xiě)出利用該工程菌發(fā)酵生產(chǎn)人β防御素的步驟。

第一步應(yīng)在黑暗條件下培養(yǎng)工程菌至種群數(shù)量達(dá)到最適，第二步紅光照射至人β防御素在培養(yǎng)液中達(dá)到適宜濃度，第三步藍(lán)光照射至工程菌凝集，回收發(fā)酵產(chǎn)物；第四步紅光藍(lán)光同時(shí)照射，殺死工程菌

第一步應(yīng)在黑暗條件下培養(yǎng)工程菌至種群數(shù)量達(dá)到最適，第二步紅光照射至人β防御素在培養(yǎng)液中達(dá)到適宜濃度，第三步藍(lán)光照射至工程菌凝集，回收發(fā)酵產(chǎn)物；第四步紅光藍(lán)光同時(shí)照射，殺死工程菌

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