Question

【題目】如圖是利用基因工程技術生產人胰島素的流程示意圖，請回到下列問題：

(1)合成人胰島素的RNA應從人類的______________細胞中獲取；較之于從基因組文庫中獲取的目的基因，圖示方法獲取的目的基因所含堿基數(shù)量__________(填“更多”“更少”或“一樣多”)。

(2)將質粒A和目的基因結合為重組質粒的過程中，需要使用的酶有______________________，這兩個不同的DNA分子能進行重組的原因是_______________

(3)將重組質粒導入細菌B之前，常需要使用__________處理細菌B，使導入更易成功。

(4)在篩選目的細菌的過程中，我們應該選擇__________(填序號)。

A．在含氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中都能存活的細菌

B．在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中能存活，含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能存活的細菌

C．在四環(huán)素的培養(yǎng)基中能存活，含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中不能存活的細菌

D．在含氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中都不能存活的細菌

(5)選擇細菌作為受體細胞的原因可能是______________，在細菌培養(yǎng)液中分離得到的目的基因的表達產物_____________(填“能”或“不能”)直接使用。

Answer 1

【答案】胰島B 更少 限制酶和DNA連接酶 不同DNA分子具有相似的化學組成和空間結構 Ca2+ B 細胞代謝和繁殖速度快，能快速獲得大量產物；自身基因組較小，較易獲得成功 不能

【解析】

1、基因文庫是指將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導入到受體菌的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因。基因組文庫包含某種生物所有的基因；部分基因文庫包含某種生物的部分基因，如：cDNA文庫。

2、將目的基因導入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。

3、基因表達載體的構建：①過程：用同一種限制酶切割目的基因和運載體，再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。②目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用。③基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因。

4、分析題圖：圖示表示將人的生長激素基因導入細菌B細胞內制造“工程菌”的過程。質粒A上含有四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因，構建基因表達載體后，破環(huán)了質粒A的四環(huán)素抗性基因，但氨芐青霉素抗性基因正常，所以導入重組質粒或普通質粒的大腸桿菌都能抗氨芐青霉素，但導入重組質粒的大腸桿菌不能抗四環(huán)素。

（1）由于細胞分化，胰島素基因只在胰島B細胞中表達，因此合成人胰島素的RNA應從人類的胰島B細胞中獲取；這種通過胰島素的RNA獲取目的基因的方法為逆轉錄法，得到的目的基因中不含非編碼區(qū)和內含子，因此該方法獲取的目的基因與從基因組文庫中獲取的目的基因相比，所含的堿基數(shù)量更少。

（2）將質粒A和目的基因結合為重組質粒的過程中，即構建基因表達載體的過程中需要使用限制酶和DNA連接酶；這兩個不同的DNA分子具有相似的化學組成和空間結構，因此能進行重組。

（3）將目的基因導入微生物常用Ca2+轉化法，用一定濃度的Ca2+溶液處理細菌B，使之處于感受態(tài)，以便于基因表達載體的導入。

（4）根據(jù)分析可知，由于基因表達載體中抗四環(huán)素基因被破壞，所以能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長的是導入普通質粒A的細菌，而抗氨芐青霉素基因未被破壞，所以在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生長的是導入普通質粒A的細菌和重組質粒。綜上所述，B正確，A、C、D錯誤。

（5）由于細菌細胞代謝和繁殖速度快，能快速獲得大量產物；且自身基因組較小，較易獲得成功，因此常選擇細菌作為基因工程的受體細胞；由于細菌屬于原核生物，細胞內沒有內質網(wǎng)和高爾基體等，因此細菌細胞內合成的胰島素幾乎沒有活性，因此在細菌培養(yǎng)液中分離得到的胰島素不能直接使用。