Question

3．回答下列有关基因工程的问题
从人的胰岛细胞中制备胰岛素编码基因，再用DNA连接酶与合适的质粒拼接成重组质粒．将重组质粒导入酵母菌中便可实现重组人胰岛素的工业化生产，用于治疗糖尿病．

（1）本实验操作中，所选用的受体细胞是酵母菌．
（2）若人胰岛素编码基因是使用限制酶PstI（识别序列和切割位点如图1所示）切开的，那么如图2所示的质粒应使用限制酶NsiI切开，才能保证人胰岛素编码基因与质粒直接粘连拼接．
（3）如果人胰岛素编码基因和质粒的大小分别为0.5kb和3.2kb（1kb=1000对碱基），那么安装了单个人胰岛素编码基因的重组质粒用限制酶EcoRI和AatII联合酶切后，所产生的DNA片段大小应为1.4kb和2.3kb．
（4）将上述人胰岛素编码基因与质粒的连接产物和受体细胞混合进行导入操作，之后还需要筛选，这是因为B、D．（可多选）
A．人胰岛素基因和质粒连接形成重组质粒
B．导入成功的概率很低，大部分酵母菌没有导入任何质粒
C．人胰岛素基因自我连接
D．连接之后可能产生空质粒，导入后产生含有空质粒的酵母菌．

Answer 1

分析 分析图1：限制酶AaltⅡ和限制酶AnalⅠ切割形成的黏性末端都是ACGT，而限制酶NsiI和限制酶PstI切割形成的黏性末端都是TGCA．
分析图2：质粒上含有限制酶AaltⅡ、AnalⅠ、NsiI和EcoRI的识别序列和切割位点．

解答 解：（1）根据题干信息”将重组质粒导入酵母菌中便可实现重组人胰岛素的工业化生产“可知，本实验操作中，所选用的受体细胞是酵母菌．
（2）根据图1可知，限制酶AaltⅡ和限制酶AnalⅠ切割形成的黏性末端都是ACGT，而限制酶NsiI和限制酶PstI切割形成的黏性末端都是TGCA．构建基因表达载体时，应该用同一种限制酶切割含有目的基因的外源DNA和运载体，由于质粒上没有限制酶PstI的识别和切割位点，因此只能用限制酶NsiI切割质粒，这样才能形成相同的黏性末端．
（3）如果人胰岛素编码基因和质粒的大小分别为0.5kb和3.2kb（1kb=1000对碱基），那么安装了单个人胰岛素编码基因的重组质粒长度为3.2+0.5=3.7kb，结合图中数据可知，用限制酶EcoRI和AatII联合酶切后，所产生的DNA片段大小应为0.4+0.2+0.3+0.5=1.4kb和3.7-（0.4+0.2+0.3+0.5）=2.3kb．
（4）将上述人胰岛素编码基因与质粒的连接产物和受体细胞混合进行导入操作，之后还需要筛选，这是因为导入成功的概率很低，大部分酵母菌没有导入任何质粒，而且连接之后可能产生空质粒，导入后产生含有空质粒的酵母菌．
故答案为：
（1）酵母菌    
（2）NsiI    
（3）1.4、2.3 
（4）B、D

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概念、原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合图中信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．