Question

【题目】下图为利用奶牛的乳汁生产胰岛素的流程图。回答下列问题：

（1）质粒载体的基本组成单位是_______，质粒载体作为基因工程的工具，应具备的条件有_______（答出两点即可)。而作为基因表达载体，除了满足上述基本条件外，还需要具有启动子和终止子。

（2）据图分折，最好选用___________（填限制酶名称）分别切割目的基因和质粒分子。当胰岛素基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是______________________。

（3）要使胰岛素基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体，而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是______________________。将重组质粒导入受精卵的方法是_____________________；经检测，胰岛素基因已导入受体细胞的基因组中，但转基因奶牛通过乳腺生物反应器未生产出胰岛素，根据中心法则分析，其原因可能是_________________________________。

（4）通过乳腺生物反应器生产胰岛素，需提前对形成的受精卵进行筛选，保留含性染色体组组成为___________（填“XX”或“XY”）的类型。

Answer 1

【答案】 脱氧核苷酸 具有自我复制的能力、有一个至多个限制酶切割位点、含有标记基因 SmaⅠ、PstⅠ 磷酸二酯键 目的基因无复制原点、目的基因无表达所需的启动子 显微注射法胰岛素基因 （目的基因）的转录或翻译异常 XX

【解析】【试题分析】本题主要考查基因工程的相关知识。基因表达载体的组成包括：启动子（RNA聚合酶的结合部位）、终止子（一段有特殊结构的DNA短片段，转录结束的标志）、目的基因、标记基因（供重组DNA的鉴定和选择）、复制原点（DNA复制起点，即DNA聚合酶结合位点）；选择限制酶必须保证不破坏目的基因，能将载体切开，不破坏标记基因，限制酶和DNA连接酶作用的都是磷酸二酯键；游离的目的基因进入细胞一般会直接被分解，无复制原点和启动子，故无法跟着细胞分裂进行复制，导致子代细胞中不再含有目的基因，也不能表达。

（1）质粒载体是小型环状DNA，其基本组成单位是脱氧核苷酸，质粒载体作为基因工程的工具，应具备的条件有具有自我复制的能力、有一个至多个限制酶切割位点、含有标记基因。而作为基因表达载体，除了满足上述基本条件外，还需要具有启动子和终止子；

（2）据图分折，最好选用SmaⅠ、PstⅠ分别切割目的基因和质粒分子。当胰岛素基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键；

（3）要使胰岛素基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体，而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是目的基因无复制原点，无表达所需的启动子。将重组质粒导入受精卵的方法是显微注射法注入含胰岛素基因的载体；经检测，胰岛素基因已导入受体细胞的基因组中，但转基因奶牛通过乳腺生物反应器未生产出胰岛素，根据中心法则分析，其原因可能是胰岛素基因的转录或翻译异常；

（4）通过乳腺生物反应器生产胰岛素，需提前对形成的受精卵进行筛选，要选雌性的受精卵，故保留含性染色体组成为XX的类型。