Question

胰岛素是治疗糖尿病的常用药物之一，现在一般都通过转基因技术用微生物生产．下面是有关转基因技术生产胰岛素的相关内容，请根据所学知识回答各题．
如图为一个作为载体的质粒，其中P段为启动子之一，T段为终止子之一，tctR基因为四环素抗性基因，ampR基因为氨苄青霉素抗性基因，ori为复制原点．箭头所示为两种限制酶的酶切位点．
（1）获取胰岛素基因时除了从供体细胞中或基因文库中直接获取以外，还可以通过PCR扩增或者

 

，后者要求目的基因长度较

 

而且

 

．
（2）用如下质粒作为载体进行转基因操作时同时使用EcoRI和BamI型两种限制酶切割质粒和目的基因所在DNA的两端，其目的是防止目的基因和质粒反向连接或出现

 

的现象．
（3）将胰岛素基因和质粒通过

 

酶作用连接后，需要用

 

处理大肠杆菌才能导入大肠杆菌细胞中．
（4）经过导入的大肠杆菌进行初步培养时，培养基中除了水分和大肠杆菌生长所必需的各种营养成分之外还需要加入一定量的

 

以保证获得的菌株都是成功导入目的基因的．
（5）从细胞结构角度分析，最终获得的转基因大肠杆菌生产的胰岛素是否与人体胰岛素具有相同生物活性？

 

，原因是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：在基因工程中，一般需要用同一种限制酶切割目的基因和质粒，而图中的质粒上存在两种限制酶的切割位点，并且切割位点均在四环素抗性基因．解答本题应着重围绕这两点有效信息．在第四小题中，蛋白酶能特异性水解蛋白质；分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性；抑制成熟基因转录出的mRNA与催化成熟酶基因的mRNA碱基互补结合，也具有特异性；光合色素易溶于有机溶剂，并不是特异性溶解．

解答： 解：（1）获取胰岛素基因时除了从供体细胞中或基因文库中直接获取以外，还可以通过PCR扩增或者人工合成或者DNA合成仪合成．后者要求目的基因长度较短而且碱基对序列已知．
（2）用如下质粒作为载体进行转基因操作时同时使用EcoRI和BamI型两种限制酶切割质粒和目的基因所在DNA的两端，其目的是防止目的基因和质粒反向连接或出现自身成环的现象
（3）将胰岛素基因和质粒通过DNA连接酶作用连接后，需要用钙离子处理大肠杆菌才能导入大肠杆菌细胞中．
（4）经过导入的大肠杆菌进行初步培养时，培养基中除了水分和大肠杆菌生长所必需的各种营养成分之外还需要加入一定量的氨苄青霉素，以保证获得的菌株都是成功导入目的基因的．
（5）从细胞结构角度分析，因为大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素的空间结构进行加工，所以最终获得的转基因大肠杆菌生产的胰岛素与人体胰岛素的生物活性不相同．
故答案为：
（1）人工合成   短   碱基对序列已知
（2）自身成环
（3）DNA连接    钙离子（或者氯化钙溶液）
（4）氨苄青霉素
（5）否   因为大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素的空间结构进行加工

点评：本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或的能力．学生基因工程工具原理的应用理解不到位，特别是2种工具酶与获取目的基因和表达载体之间的联系与拓展．