题目内容

13．.胰岛素 A、B 链分别表达法是生产胰岛素的方法之一．图1是该方法所用的基因表达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程（融合蛋白A、B 分别表示β-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白）．请回答下列问题：

（1）图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是终止子．
（2）图1中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达；氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来．
（3）构建基因表达载体时必需的工具酶有限制酶和DNA连接酶．
（4）β-半乳糖苷酶与胰岛素A 链或B 链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其意义在于防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解．
（5）溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链，且β-半乳糖苷酶被切成多个肽段，这是因为β-半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸．
（6）根据图2 中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量．你的推测结果是至少2个，理由是两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸的R基中可能还含有游离的氨基．

分析 基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

解答 解：（1）根据题意和图示分析可知：图1基因表达载体中已有目的基因、启动子和标记基因，所以没有标注出来的基本结构是终止子．
（2）图1中启动子是RNA聚合酶酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达即转录过程；氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来．
（3）构建基因表达载体的过程中，必须用相同的限制酶切割（含目的基因的外源DNA分子）和运载体，以产生相同的黏性末端，再加入DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．
（4）β-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，这样可以防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解．
（5）溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，由于β-半乳糖苷酶中含有多个甲硫氨酸，而胰岛素的A、B链中不含甲硫氨酸，所以用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链，且β-半乳糖苷酸被切成多个肽段．
（6）由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，在肽链内部的R基中可能也有氨基和羧基，而胰岛素含有A链和B链，所以每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量至少是2个．
故答案为：
（1）终止子   
（2）RNA聚合    作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来
（3）限制酶和DNA连接酶
（4）防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解
（5）β-半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸
（6）至少2个    两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸的R基中可能还含有游离的氨基

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的操作工具及具体的操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，能结合图中信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．

练习册系列答案
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密码子UACCGGCUUCAAAAGGGAUUG
氨基酸酪氨酸精氨酸脯氨酸谷氨酸赖氨酸甘氨酸亮氨酸
（1）决定氨基酸a2的反密码子是AUG．
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D．当CO2浓度为c时，光强由A变为B此时叶肉细胞叶绿体内C3化合物还原速率降低
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2．如图是人体内环境的示意图，请根据图完成以下问题：
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