Question

【題目】下圖為利用奶牛的乳汁生產(chǎn)胰島素的流程圖。回答下列問題：

（1）質(zhì)粒載體的基本組成單位是_______，質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應具備的條件有_______（答出兩點即可)。而作為基因表達載體，除了滿足上述基本條件外，還需要具有啟動子和終止子。

（2）據(jù)圖分折，最好選用___________（填限制酶名稱）分別切割目的基因和質(zhì)粒分子。當胰島素基因和質(zhì)粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學鍵是______________________。

（3）要使胰島素基因在受體細胞中表達，需要通過質(zhì)粒載體，而不能直接將目的基因?qū)�入受體細胞，原因是______________________。將重組質(zhì)粒導入受精卵的方法是_____________________；經(jīng)檢測，胰島素基因已導入受體細胞的基因組中，但轉(zhuǎn)基因奶牛通過乳腺生物反應器未生產(chǎn)出胰島素，根據(jù)中心法則分析，其原因可能是_________________________________。

（4）通過乳腺生物反應器生產(chǎn)胰島素，需提前對形成的受精卵進行篩選，保留含性染色體組組成為___________（填“XX”或“XY”）的類型。

Answer 1

【答案】 脫氧核苷酸 具有自我復制的能力、有一個至多個限制酶切割位點、含有標記基因 SmaⅠ、PstⅠ 磷酸二酯鍵 目的基因無復制原點、目的基因無表達所需的啟動子 顯微注射法胰島素基因 （目的基因）的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常 XX

【解析】【試題分析】本題主要考查基因工程的相關(guān)知識。基因表達載體的組成包括：啟動子（RNA聚合酶的結(jié)合部位）、終止子（一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA短片段，轉(zhuǎn)錄結(jié)束的標志）、目的基因、標記基因（供重組DNA的鑒定和選擇）、復制原點（DNA復制起點，即DNA聚合酶結(jié)合位點）；選擇限制酶必須保證不破壞目的基因，能將載體切開，不破壞標記基因，限制酶和DNA連接酶作用的都是磷酸二酯鍵；游離的目的基因進入細胞一般會直接被分解，無復制原點和啟動子，故無法跟著細胞分裂進行復制，導致子代細胞中不再含有目的基因，也不能表達。

（1）質(zhì)粒載體是小型環(huán)狀DNA，其基本組成單位是脫氧核苷酸，質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應具備的條件有具有自我復制的能力、有一個至多個限制酶切割位點、含有標記基因。而作為基因表達載體，除了滿足上述基本條件外，還需要具有啟動子和終止子；

（2）據(jù)圖分折，最好選用SmaⅠ、PstⅠ分別切割目的基因和質(zhì)粒分子。當胰島素基因和質(zhì)粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學鍵是磷酸二酯鍵；

（3）要使胰島素基因在受體細胞中表達，需要通過質(zhì)粒載體，而不能直接將目的基因?qū)�入受體細胞，原因是目的基因無復制原點，無表達所需的啟動子。將重組質(zhì)粒導入受精卵的方法是顯微注射法注入含胰島素基因的載體；經(jīng)檢測，胰島素基因已導入受體細胞的基因組中，但轉(zhuǎn)基因奶牛通過乳腺生物反應器未生產(chǎn)出胰島素，根據(jù)中心法則分析，其原因可能是胰島素基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常；

（4）通過乳腺生物反應器生產(chǎn)胰島素，需提前對形成的受精卵進行篩選，要選雌性的受精卵，故保留含性染色體組成為XX的類型。