Question

【題目】如圖是利用基因工程技術生產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應從人類的______________細胞中獲取；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量__________(填“更多”“更少”或“一樣多”)。

(2)將質粒A和目的基因結合為重組質粒的過程中，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)將重組質粒導入細菌B之前，常需要使用__________處理細菌B，使導入更易成功。

(4)在篩選目的細菌的過程中，我們應該選擇__________(填序號)。

A．在含氨芐青霉素和四環素的培養基中都能存活的細菌

B．在含氨芐青霉素的培養基中能存活，含四環素的培養基中不能存活的細菌

C．在四環素的培養基中能存活，含氨芐青霉素的培養基中不能存活的細菌

D．在含氨芐青霉素和四環素的培養基中都不能存活的細菌

(5)選擇細菌作為受體細胞的原因可能是______________，在細菌培養液中分離得到的目的基因的表達產物_____________(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組成和空間結構 Ca2+ B 細胞代謝和繁殖速度快，能快速獲得大量產物；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。基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、將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

3、基因表達載體的構建：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胞中穩定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發揮作用。③基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因。

4、分析題圖：圖示表示將人的生長激素基因導入細菌B細胞內制造“工程菌”的過程。質粒A上含有四環素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因，構建基因表達載體后，破環了質粒A的四環素抗性基因，但氨芐青霉素抗性基因正常，所以導入重組質粒或普通質粒的大腸桿菌都能抗氨芐青霉素，但導入重組質粒的大腸桿菌不能抗四環素。

（1）由于細胞分化，胰島素基因只在胰島B細胞中表達，因此合成人胰島素的RNA應從人類的胰島B細胞中獲取；這種通過胰島素的RNA獲取目的基因的方法為逆轉錄法，得到的目的基因中不含非編碼區和內含子，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，所含的堿基數量更少。

（2）將質粒A和目的基因結合為重組質粒的過程中，即構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組成和空間結構，因此能進行重組。

（3）將目的基因導入微生物常用Ca2+轉化法，用一定濃度的Ca2+溶液處理細菌B，使之處于感受態，以便于基因表達載體的導入。

（4）根據分析可知，由于基因表達載體中抗四環素基因被破壞，所以能在含有四環素的培養基上生長的是導入普通質粒A的細菌，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基上能生長的是導入普通質粒A的細菌和重組質粒。綜上所述，B正確，A、C、D錯誤。

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