Question

【题目】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表示β-半乳糖苷酶与胰岛素A链融合的蛋白，融合蛋白B表示β-半乳糖苷酶与胰岛素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________________________。

（2）图1中启动子是_________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_____________________________________。

（3）构建基因表达载体时必需的工具酶有限制酶和_________________________。

（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_____________________________________。

（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_____________。

Answer 1

【答案】终止子 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 DNA连接酶 防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解 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

【解析】

本题以图文结合为情境，考查学生对基因工程的基本操作程序等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

(1) 基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因等，据此分析图1可知：图1基因表达载体中已有目的基因（胰岛素A或B链编码区、β-半乳糖苷酶编码区）、启动子和标记基因（氨苄青霉素抗性基因），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；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，首先使用限制酶切割含有目的基因的DNA片段和运载体，然后再用DNA连接酶将切割后的目的基因和运载体连接起来，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表达产物——融合蛋白A或B内部，其意义在于：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-半乳糖苷酶被切成多个肽段。