题目内容

【题目】胰岛素是治疗糖尿病的重要激素,利用大肠杆菌合成的人胰岛素是第一种基因工程药物。回答下列问题:

(1)首先应从人的______细胞中提取mRNA,通过反转录法获得cDNA,在______酶的作用下形成重组质粒,再导入经过______处理的大肠杆菌。

(2)不能直接提取人胰岛素基因导入大肠杆菌生产胰岛素,从基因结构分析,主要原因是______。

(3)为大规模培养目的菌株,需要从cDNA文库中获取目的基因。先把大肠杆菌涂平板,再将得到的菌落“复印”到薄膜上。薄膜上的细菌原位溶菌,再将其DNA变性,与放射性同位素标记的人胰岛素基因杂交,洗去未结合的过剩探针。应挑选图中的菌落______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)进行大规模培养。这种检测方法称为______技术。

(4)一些制药公司用转基因的酵母菌来生产人胰岛素,虽然产量略低,但活性比转基因大肠杆菌生产的高,原因主要是______。

【答案】胰岛B 限制酶和DNA连接酶 Ca+ 直接提取人胰岛素基因中复制原点、无表达所需的启动子、终止子 Ⅱ DNA分子杂交 酵母菌具有内质网和高尔基体,可生产出具有生物活性的胰岛素

【解析】

要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,这是目的基因能否在真核细胞中稳定遗传的关键。检测的方法是采用DNA分子杂交技术,即将转基因生物的基因组DNA提取出来,在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素作标记,以此作为探针,使探针与基因组DNA杂交,如果显示出杂交带,就表明目的基因已插入染色体DNA中。

(1)首先应从人的胰岛B细胞中提取mRNA,通过反转录法获得cDNA,在限制酶和DNA连接酶的作用下形成重组质粒,再导入经过Ca+处理的大肠杆菌。

(2)基因工程中,不能将胰岛素合成基因直接导入大肠杆菌,胰岛素合成基因是真核细胞具有的基因,而大肠杆菌属于原核细胞,胰岛素合成基因在大肠杆菌细胞中不能稳定遗传和表达,直接提取人胰岛素基因中复制原点、无表达所需的启动子、终止子。

(3)由图可知:用DNA分子杂交技术在菌落Ⅱ出现了杂交带,故应挑选图中的菌落Ⅱ进行大规模培养。

(4)基因的表达包括基因的转录和翻译,胰岛素合成基因在大肠杆菌细胞内表达时,遗传信息的传递方向是DNA→(m)RNA→蛋白质。经检测,胰岛素合成基因的表达产物未能达到预期的生物活性,导致这种差异的原因可能是表达产物未经内质网、高尔基体的加工,而酵母菌具有内质网和高尔基体,可生产出具有生物活性的胰岛素。

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【题目】与抗生素相比,抗菌肽具有抑菌范围广且不易产生耐药性等优势,广泛用于养殖业。

将若干分子的石蛙抗菌肽(SPC)编码序列按照首尾相连的方式插在质粒pCLY10的卡那霉素抗性基因内部,形成长度为5200 bp的重组质粒pCLY10-nSPC(图15)。若pCLY10-nSPC经限制酶AccIII处理后产生75 bp和4600 bp两种长度的DNA片段,则单个SPC由_____________个氨基酸构成;每个重组质粒含有_____________个SPC编码序列。

(1)根据题干信息判断,用于导入pCLY10-nSPC的受体细胞类型应为_____________。

A. 抗菌肽敏感、卡那霉素抗性

B. 抗菌肽抗性、卡那霉素抗性

C. 抗菌肽敏感、卡那霉素敏感

D. 抗菌肽抗性、卡那霉素敏感

(2)若选定的受体细胞因缺乏trpA基因不能利用无机氮源合成色氨酸,则应采用两步法筛选含重组质粒的细胞,其中用于第一步筛选的固体培养基配方应为_____________。

A. 葡萄糖、硫酸铵、生长因子

B. 牛肉膏、酵母粉、NH4Cl、卡那霉素

C. 蛋白胨(包括所有氨基酸)、酵母粉、牛肉膏

D. 葡萄糖、蛋白胨(包括所有氨基酸)、生长因子、卡那霉素

(3)在测试表达产物SPC对枯草芽孢杆菌的杀菌功效时获得了如图所示的结果,下列表述中最能解释这一实验结果的是_____________和_____________。

A. SPC的浓度与抑菌效果有显著相关性

B. 圆纸片的直径与清晰区的大小呈正相关

C. 培养基中琼脂的含量影响清晰区的大小

D. SPC对枯草芽孢杆菌的年龄具有不同的效应

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