题目内容
【题目】中国T2DM（胰岛β细胞功能衰退型糖尿病）的发病率由1979年的1.00%上升2019年的4.37%，补充胰岛素是控制和缓解病情的重要途径。胰岛素（由 α、β两条多肽链组成）的生产由提取动物胰岛素发展到了利用基因工程生产重组人胰岛素。
（1）构建重组质粒时（如图所示），为避免目的基因 任意连接和运载体的自身环化应选用_____酶切处理目的基因和运载体。构建完 成的表达载体除了目的基因、标记基因以外，还必须有_____等组件。
（2）利用大肠杆菌生产重组人胰岛素时，构建表达载体的目的基因应从_____文库中获取，重组大肠杆菌合成的人胰岛素原没有活性，需用_____酶将其加工成含α、β两条多肽链的胰岛素。
（3）利用奶牛设计乳腺生物反应器生产人胰岛素，为使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，构建表 达载体时应将目的基因与_____的启动子等调控组件重组在一起，并选用_____为受体细胞。
（4）重组人胰岛素分子容易聚合而影响作用效果，可将胰岛素分子的氨基酸序列及结构进行局部调整 形成胰岛素类似物加以避免，请根据上述设想，补充完善其基本研发流程：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的空间结构→推测氨基酸序列→_____→构建表达载体，转基因获得胰岛素类似物。
【答案】SmaⅠ、PstⅠ 启动子、终止子、复制原点 cDNA 蛋白 奶牛乳腺蛋白基因 受精卵 推测氨基酸序列→找到相对应脱氧核苷酸序列（改造基因）
【解析】
分析题图：外源DNA分子中含有限制酶SmaⅠ、PstⅠ、AluⅠ的识别序列和切割位点，质粒中含有限制酶SmaⅠ、PstⅠ、AluⅠ、HindⅢ的识别序列和切割位点。
（1）外源DNA分子中含有限制酶SmaⅠ、PstⅠ、AluⅠ的识别序列和切割位点，其中限制酶AluⅠ的切割位点位于目的基因上，因此不能用该酶进行切割；若只用PstⅠ切割会导致目的基因和运载体自身环化或反向连接，因此同时构建重组质粒时，为避免目的基因任意连接和运载体的自身环化应选用SmaⅠ、PstⅠ酶切处理目的基因和运载体。基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等。
（2）将真核基因导入原核生物时，一般从cDNA文库中获取目的基因；重组大肠杆菌合成的人胰岛素原没有活性，需用蛋白酶将其加工成含α、β两条多肽链的胰岛素。
（3）利用奶牛设计乳腺生物反应器生产人胰岛素，为使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，构建表达载体时应将目的基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，并选用受精卵为受体细胞。
（4）重组人胰岛素分子容易聚合而影响作用效果，可将胰岛素分子的氨基酸序列及结构进行局部调整形成胰岛素类似物加以避免，这需要采用蛋白质工程技术，因此基本研发流程为：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的空间结构→推测氨基酸序列→推测氨基酸序列→找到相对应脱氧核苷酸序列（改造基因）→构建表达载体，转基因获得胰岛素类似物。
【题目】某研究人员对小白鼠的睾丸及其细胞进行相关研究，请根据材料回答问题：
（1）在小白鼠睾丸中可进行图1所示生理过程的细胞结构有________。
（2）在哺乳动物细胞减数分裂的过程中，复制后的染色体含有两条染色单体，一种叫动粒的蛋白质结构随后在着丝粒处以背对背的方式装配形成，并各自与细胞相应一极发出的纺锤丝结合。动粒最初可在减数第一次分裂________期与纺锤丝发生结合。动粒指向细胞的哪一极，染色体就被这一极中心体发出的纺锤丝拉向这一极。根据图2所示有丝分裂过程中动粒的定向模式，推测初级精母细胞中动粒定向模式是下列的_________。
A．
B．
C． 
D．
（3）正常小鼠染色体为2n=40，则次级精母细胞核DNA分子数为________个，含有中心体________个。
（4）下表是小白鼠睾丸细胞中存在的两种水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比较。请回答下列问题：
比较 | AQP7 | AQP8 |
多肽链数 | 1 | 1 |
氨基酸数 | 269 | 263 |
mRNA碱基数 | 1500 | 1500 |
对汞的敏感性 | 对汞不敏感 | 对汞敏感 |
睾丸中表达情况 | 成熟的精子中表达 | 初级精母细胞到精细胞中表达 |
①控制AQP的基因中碱基的数目至少为________个（不考虑终止密码子）。
②在AQP7和AQP8合成过程中，与核糖体结合的mRNA碱基数目相同，但AQP7和AQP8所含氨基酸数目不同，原因可能是肽链加工过程中切除了不同数量的氨基酸，还可能是________。
③大白鼠汞中毒后，对________（填“初级精母细胞”或“精子”）影响会更大些。
（5）小白鼠睾丸内存在精原细胞、次级精母细胞和精子，其中可具有细胞周期的是________。若科学家利用含3H标记尿苷（3H-UdR）的培养基培养该细胞，并在其中加入某促进细胞有丝分裂的药物，一段时间后，可观察和测量到现象有________。
A．G1期变短，该期有大量3H-UdR进入细胞核
B．S期变长，该期有DNA复制和核糖体的增生
C．G2期变短，该期细胞中有纺锤丝蛋白
D．M期（分裂期）相对较短，该期细胞的核膜始终完整
