異丁醇被視為一種高性能生物燃料。某些蛋白如BmoR通?？梢造`敏地響應(yīng)異丁醇濃度的變化，二者結(jié)合后，可以調(diào)控相關(guān)基因表達(dá)，因此可以用作生物傳感器?？蒲腥藛T將BmoR基因和熒光蛋白GFP基因?qū)氪竽c桿菌，以篩選異丁醇高產(chǎn)菌株。
（1）將目的基因?qū)氪竽c桿菌，構(gòu)建的基因表達(dá)載體應(yīng)具備

啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)

啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)

等結(jié)構(gòu)，以便目的基因能正常表達(dá)。在合適培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，培養(yǎng)基除了必備的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要滿(mǎn)足生物對(duì)

氧氣、pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

氧氣、pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

（答出2點(diǎn)即可）等環(huán)境因素的需求。
（2）經(jīng)檢測(cè)大腸桿菌GFP熒光強(qiáng)度與異丁醇濃度的關(guān)系如圖1。推測(cè)，通過(guò)檢測(cè)大腸桿菌GFP熒光強(qiáng)度可篩選異丁醇高產(chǎn)菌株的原理是

BmoR蛋白與異丁醇結(jié)合后，促進(jìn)熒光蛋白GFP基因的表達(dá)；GFP熒光強(qiáng)度越強(qiáng)，說(shuō)明異丁醇的濃度越高

BmoR蛋白與異丁醇結(jié)合后，促進(jìn)熒光蛋白GFP基因的表達(dá)；GFP熒光強(qiáng)度越強(qiáng)，說(shuō)明異丁醇的濃度越高

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（3）據(jù)圖，異丁醇濃度超過(guò)

20

20

mM篩選效果不理想。因此該課題組利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對(duì)BmoR進(jìn)行改造：從

BmoR的功能

BmoR的功能

出發(fā)，設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，推測(cè)出該有的氨基酸序列，再依據(jù)

中心法則

中心法則

推測(cè)出BmoR基因的核苷酸序列，進(jìn)而改造BmoR基因。
（4）科研人員對(duì)改造后的基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增，以便進(jìn)行檢測(cè)鑒定。用引物1、4進(jìn)行PCR擴(kuò)增，由于一些引物可能結(jié)合到錯(cuò)誤位置而擴(kuò)增出隨機(jī)產(chǎn)物，導(dǎo)致PCR擴(kuò)增過(guò)程有一定的錯(cuò)誤率。因此可在原有擴(kuò)增產(chǎn)物中加入引物2、3再進(jìn)行PCR擴(kuò)增，以提高正確產(chǎn)物的純度，理由是

正確產(chǎn)物上才有與引物2、3特異性結(jié)合的序列，因此引物2和3只能對(duì)正確產(chǎn)物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，而隨機(jī)產(chǎn)物無(wú)法擴(kuò)增

正確產(chǎn)物上才有與引物2、3特異性結(jié)合的序列，因此引物2和3只能對(duì)正確產(chǎn)物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，而隨機(jī)產(chǎn)物無(wú)法擴(kuò)增

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