请分析回答下列有关基因工程问题胰岛素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)．(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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．请分析回答下列有关基因工程问题
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）．

（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．
（7）如果图1所示的载体可被A、B、C三种限制性内切酶同时切割．单独A切割得一条长链，单独B切也得一条长链，A和C同时切割得2个500bp和1个2666bp片段，B和C同时切割得2个250bp和1个3166bp片段．若以A的切割位点为计算起点，则B的切割位点与A点最短长度为750bp，C的两个切割位点与A点的最短距离分别为500bp、1000bp．
（8）如限制酶SmaI能识别如图3的「5‘-CCCGGG-3’」6个碱基序列，并在中央（图中箭头位置）切断DNA．则用限制酶SmaI处理如图的线状双链DNA时，请以箭头标出切割位置．

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．
（7）分析题意可知，限制酶A和B在质粒上均只含有一个切割位点，限制酶C在质粒上有2个切割位点．由于B和C同时切割得2个250bp和1个3166bp片段，说明限制酶B的切点在限制酶C的两个短距离的切点之间，因此若以A的切割位点为计算起点，则B的切割位点与A点最短长度=500+250=750bp，则画图可知C的两个切割位点与A点的最短距离分别为500bp、1000bp．
（8）分析图解可知，限制酶SmaI能识别如图3的「5‘-CCCGGG-3’」6个碱基序列，并在中央切断DNA形成的平末端，因此它的切割位点为C和G之间．

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
（7）750bp     500bp     1000bp
（8）

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

5．对于一个基因的描述，下列正确的一组是（　　）
①染色体就是基因；
②基因的化学结构是不会改变；
③基因决定某一性状或功能；
④基因是DNA分子上特定的片段．

（1）如图中，若用适宜强度刺激a处，接受刺激部位的膜外电位变化为正→负，细胞膜外电流方向与兴奋传导的方向相反（相同/相反）．兴奋在神经元之间传递的结构基础是突触．
（2）若将该反射弧放入较低浓度的钠盐培养液中，传入神经元静息时，膜内Na⁺浓度将低于（高于/低于/等于）膜外．
（3）若在a处用适宜强度的电流刺激神经，产生兴奋，b测到的电位变化如图4，则电表b两极放置的位置应如如图3中的D．

（4）假如图2中的Y处的信号来自图10中的A，如图2中的X处的信号来自大脑皮层，当感受器接受一个刺激后，导致效应器产生反应，则Y释放的物质对突触后膜具有兴奋作用，如果大脑皮层发出的指令是对这个刺激不作出反应，则X释放的物质对突触后膜具有抑制作用，导致效应器不产生相应反应，这又说明一个反射弧中的低级中枢要接受高级神经中枢的控制．
（5）缩手反射属于非条件反射．某人缩手反射的反射弧中，若a处意外受损，那么当从手指取血进行化验时，针刺破手指的皮肤，该人此时的反应为C．
A．有感觉能缩手B．无感觉不能缩手C．有感觉不能缩手D．无感觉能缩手．

9．下列有关生物学实验的叙述，正确的是（　　）

	A．	叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠
	B．	低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞
	C．	鉴定待测样液中的蛋白质时，先加CuS0₄溶液，振荡后再加NaOH溶液
	D．	将洋葱表皮放入0.3g/ml蔗糖溶液中，水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程

19．某DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的44%，其中一条链中胞嘧啶占该链的25%，腺嘌呤占20%，则下列判断正确的是（　　）

	A．	互补链中的胞嘧啶占该互补链碱基总数的31%
	B．	若该DNA分子有400个碱基，连续复制两次，则需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸240个
	C．	DNA分子中的嘌呤数与嘧啶数不相等
	D．	该DNA分子中鸟嘌呤占所有碱基总数的50%

6．噬菌体、烟草花叶病毒、酵母菌及蓝藻都含有的是（　　）

3．图为现代生物进化理论的概念图．以下说法正确的是（　　）

	A．	①表示种群的基因型频率改变，②表示可遗传的变异，为生物进化提供原材料
	B．	所有物种的形成都要经过长期的地理隔离，并逐步形成生殖隔离
	C．	进化导致生物多样性形成，④表示基因多样性和物种多样性
	D．	③表示自然选择学说，其中自然选择决定生物进化的方向

4．图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①〜⑦代表各种物质，A、B代表两种细胞器．图2表示该植物叶片C0₂吸收跫随光照强度的变化曲线．

据图回答下列问题：
（1）图1中B 是叶绿体．卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过光程中的去向
；在供给植物C0₂后的60s内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物，通过研究发现7s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性，而5s内的代谢产物大多集中在一种物质上，推测该物质最可能是②（填图中序号）．
（2）该绿色植物长时间处子黑暗状态时，则图中①→②→①的循环不能（填“能或“不能”）进行，原因是没有光反应提供的ATP与[H]，暗反应不能进行．
（3）当光照强度处于图2中的D点时，图1中⑥的去向有扩散到线粒体和外界．
（4）图2中0-D间此幼苗呼吸作用消耗的有机物量为S₁+S₃；合作用有机物的净积累量为S₂-S₁．（用含S₁、S₂、S₃的表达式表示）
（5）若图3为植物25℃时CO₂吸收量随光照强度的变化曲线．已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，请在图中画出30℃时（光照强度和CO₂浓度与25℃时相同）相应的CO₂吸收量随光照强度的变化曲线（要求在曲线上标明与图中A、B、C三点对应的a、b、c三个点的位罝）．

试题分类