研究表明，肠道菌群失调会导致肥胖、肠炎等的发生，通过移植基因工程改造的肠道菌能有效缓解上述症状。实验过程如下：首先从实验小鼠肠道中提取大肠杆菌，然后将荧光蛋白（GFP）基因与能影响小鼠代谢的胆盐水解酶（BSH）基因连接并导入上述大肠杆菌，使其融合表达，通过饲管将转基因大肠杆菌移植到肠道菌群失调的小鼠肠道中。实验结果显示大部分小鼠的肥胖、肠炎等症状得到缓解。
（1）研究人员利用具有互补末端的引物，使BSH基因与GFP基因的PCR产物形成了重叠链，通过重叠链的延伸，将BSH基因与GFP基因重叠拼接起来形成融合基因。BSH基因与GFP基因的部分碱基序列及融合基因的形成过程如图所示：

①GFP基因的存在有利于检测目的基因是否完成

转化

转化

。图中引物2和引物3的黑、白区域分别包含10个脱氧核苷酸序列，由图可知引物2的序列为

3'TCAATTGATTCCATGATCAT5'

3'TCAATTGATTCCATGATCAT5'

（标注5'和3'）；相比于在引物一端添加特定的限制酶识别序列，这样设计引物的优点是

无目的基因以外的其他DNA序列（或无限制酶识别切割后的剩余序列）

无目的基因以外的其他DNA序列（或无限制酶识别切割后的剩余序列）

，从而有效避免因加入限制酶识别序列可能导致的目的基因表达蛋白功能异常。
②第一步中经过

2

2

次扩增方可得到含有重叠序列的BSH基因与GFP基因，将其经第二步混合、变性后杂交，所获得的

杂交产物2

杂交产物2

（填“杂交产物1”或“杂交产物2”）在DNA聚合酶作用下进一步延伸形成BSH和GFP的融合基因，另一种杂交产物不能延伸形成融合基因的原因是

杂交产物1只能提供5’端，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸

杂交产物1只能提供5’端，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸

。
（2）实验中发现部分小鼠的症状改善不明显，研究人员推测可能是因为大肠杆菌细胞内的调控蛋白P与BSH基因的启动子结合，影响了BSH基因的表达水平。为验证上述推测，研究人员利用质粒B（含启动子被破坏的金担子素抗性基因）、质粒G（不含金担子素抗性基因）、不能合成尿嘧啶的代谢缺陷型酵母菌等进行如下操作：①将BSH基因的启动子拼接到质粒B中金担子素抗性基因上游构建重组质粒，将重组质粒导入代谢缺陷型酵母菌中，置于不含尿嘧啶、含金担子素的培养基中筛选出成功转化的酵母菌群Y1。由此推测质粒B上应具有的标记基因是

尿嘧啶合成基因

尿嘧啶合成基因

；②将从大肠杆菌中提取的调控蛋白P基因与质粒G连接后导入代谢缺陷型酵母菌中，置于特定的选择培养基中获得细胞内已表达出调控蛋白P的酵母菌群Y2；③提供条件使Y1与Y2相互靠拢后融合形成接合子；④将接合子均分为两组，一组接种在不含尿嘧啶、不含金担子素的培养基中，观察接合子的生存情况，预期结果是

接合子能生存

接合子能生存

；另一组接种在不含尿嘧啶、含金担子素的培养基中，观察接合子的生存情况，预期结果是

接合子不能生存（或生存能力极弱）

接合子不能生存（或生存能力极弱）

，理由是

接合子表达出的调控蛋白P，与BSH启动子结合后抑制了金担子素抗性基因的表达，使接合子不具有对金担子素的抗性或抗性弱

接合子表达出的调控蛋白P，与BSH启动子结合后抑制了金担子素抗性基因的表达，使接合子不具有对金担子素的抗性或抗性弱

。