Question

【題目】胰島素A、B鏈分別表達(dá)法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。圖1是該方法所用的基因表達(dá)載體,圖2表示利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程(融合蛋白A表示β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈融合的蛋白，融合蛋白B表示β-半乳糖苷酶與胰島素B鏈融合的蛋白)。請(qǐng)回答下列問題:

（1）圖1基因表達(dá)載體中沒有標(biāo)注出來的基本結(jié)構(gòu)是________________________。

（2）圖1中啟動(dòng)子是_________酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能啟動(dòng)目的基因的表達(dá)；氨芐青霉素抗性基因的作用是_____________________________________。

（3）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)必需的工具酶有限制酶和_________________________。

（4）β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達(dá)，可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏在內(nèi)部,其意義在于_____________________________________。

（5）溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵,用溴化氰處理相應(yīng)的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈,且β-半乳糖苷酶被切成多個(gè)肽段,這是因?yàn)?/span>_____________。

Answer 1

【答案】終止子 RNA聚合 作為標(biāo)記基因，將含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來 DNA連接酶 防止胰島素的A、B鏈被菌體內(nèi)蛋白酶降解 β-半乳糖苷酶中含多個(gè)甲硫氨酸,而胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸

【解析】

本題以圖文結(jié)合為情境，考查學(xué)生對(duì)基因工程的基本操作程序等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 基因表達(dá)載體的組成包括：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等，據(jù)此分析圖1可知：圖1基因表達(dá)載體中已有目的基因（胰島素A或B鏈編碼區(qū)、β-半乳糖苷酶編碼區(qū)）、啟動(dòng)子和標(biāo)記基因（氨芐青霉素抗性基因），沒有標(biāo)注出來的基本結(jié)構(gòu)是終止子。

(2) 圖1中啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位；氨芐青霉素抗性基因的作用是：作為標(biāo)記基因，將含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來。

(3) 構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，首先使用限制酶切割含有目的基因的DNA片段和運(yùn)載體，然后再用DNA連接酶將切割后的目的基因和運(yùn)載體連接起來，形成重組DNA分子。

(4) β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達(dá)，可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏在表達(dá)產(chǎn)物——融合蛋白A或B內(nèi)部，其意義在于：可以防止胰島素的A、B鏈被菌體內(nèi)蛋白酶降解。

(5) 溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵。由于β-半乳糖苷酶中含有多個(gè)甲硫氨酸，而胰島素的A、B鏈中不含甲硫氨酸，所以用溴化氰處理相應(yīng)的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈，且β-半乳糖苷酶被切成多個(gè)肽段。