Question

【題目】如圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的流程示意圖，請回到下列問題：

(1)合成人胰島素的RNA應(yīng)從人類的______________細(xì)胞中獲��；較之于從基因組文庫中獲取的目的基因，圖示方法獲取的目的基因所含堿基數(shù)量__________(填“更多”“更少”或“一樣多”)。

(2)將質(zhì)粒A和目的基因結(jié)合為重組質(zhì)粒的過程中，需要使用的酶有______________________，這兩個不同的DNA分子能進行重組的原因是_______________

(3)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌B之前，常需要使用__________處理細(xì)菌B，使導(dǎo)入更易成功。

(4)在篩選目的細(xì)菌的過程中，我們應(yīng)該選擇__________(填序號)。

A．在含氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中都能存活的細(xì)菌

B．在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中能存活，含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能存活的細(xì)菌

C．在四環(huán)素的培養(yǎng)基中能存活，含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中不能存活的細(xì)菌

D．在含氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中都不能存活的細(xì)菌

(5)選擇細(xì)菌作為受體細(xì)胞的原因可能是______________，在細(xì)菌培養(yǎng)液中分離得到的目的基因的表達產(chǎn)物_____________(填“能”或“不能”)直接使用。

Answer 1

【答案】胰島B 更少 限制酶和DNA連接酶 不同DNA分子具有相似的化學(xué)組成和空間結(jié)構(gòu) Ca2+ B 細(xì)胞代謝和繁殖速度快，能快速獲得大量產(chǎn)物；自身基因組較小，較易獲得成功 不能

【解析】

1、基因文庫是指將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入到受體菌的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因�；�因組文庫包含某種生物所有的基因；部分基因文庫包含某種生物的部分基因，如：cDNA文庫。

2、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

3、基因表達載體的構(gòu)建：①過程：用同一種限制酶切割目的基因和運載體，再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。②目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用。③基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因。

4、分析題圖：圖示表示將人的生長激素基因?qū)�入�?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”的過程。質(zhì)粒A上含有四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因，構(gòu)建基因表達載體后，破環(huán)了質(zhì)粒A的四環(huán)素抗性基因，但氨芐青霉素抗性基因正常，所以導(dǎo)入重組質(zhì)粒或普通質(zhì)粒的大腸桿菌都能抗氨芐青霉素，但導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能抗四環(huán)素。

（1）由于細(xì)胞分化，胰島素基因只在胰島B細(xì)胞中表達，因此合成人胰島素的RNA應(yīng)從人類的胰島B細(xì)胞中獲�。贿@種通過胰島素的RNA獲取目的基因的方法為逆轉(zhuǎn)錄法，得到的目的基因中不含非編碼區(qū)和內(nèi)含子，因此該方法獲取的目的基因與從基因組文庫中獲取的目的基因相比，所含的堿基數(shù)量更少。

（2）將質(zhì)粒A和目的基因結(jié)合為重組質(zhì)粒的過程中，即構(gòu)建基因表達載體的過程中需要使用限制酶和DNA連接酶；這兩個不同的DNA分子具有相似的化學(xué)組成和空間結(jié)構(gòu)，因此能進行重組。

（3）將目的基因?qū)�入微生物常�?/span>Ca2+轉(zhuǎn)化法，用一定濃度的Ca2+溶液處理細(xì)菌B，使之處于感受態(tài)，以便于基因表達載體的導(dǎo)入。

（4）根據(jù)分析可知，由于基因表達載體中抗四環(huán)素基因被破壞，所以能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長的是導(dǎo)入普通質(zhì)粒A的細(xì)菌，而抗氨芐青霉素基因未被破壞，所以在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生長的是導(dǎo)入普通質(zhì)粒A的細(xì)菌和重組質(zhì)粒。綜上所述，B正確，A、C、D錯誤。

（5）由于細(xì)菌細(xì)胞代謝和繁殖速度快，能快速獲得大量產(chǎn)物；且自身基因組較小，較易獲得成功，因此常選擇細(xì)菌作為基因工程的受體細(xì)胞；由于細(xì)菌屬于原核生物，細(xì)胞內(nèi)沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等，因此細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成的胰島素幾乎沒有活性，因此在細(xì)菌培養(yǎng)液中分離得到的胰島素不能直接使用。