Question

【題目】下圖為利用奶牛的乳汁生產胰島素的流程圖。回答下列問題：

（1）質粒載體的基本組成單位是_______，質粒載體作為基因工程的工具，應具備的條件有_______（答出兩點即可)。而作為基因表達載體，除了滿足上述基本條件外，還需要具有啟動子和終止子。

（2）據圖分折，最好選用___________（填限制酶名稱）分別切割目的基因和質粒分子。當胰島素基因和質粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學鍵是______________________。

（3）要使胰島素基因在受體細胞中表達，需要通過質粒載體，而不能直接將目的基因導入受體細胞，原因是______________________。將重組質粒導入受精卵的方法是_____________________；經檢測，胰島素基因已導入受體細胞的基因組中，但轉基因奶牛通過乳腺生物反應器未生產出胰島素，根據中心法則分析，其原因可能是_________________________________。

（4）通過乳腺生物反應器生產胰島素，需提前對形成的受精卵進行篩選，保留含性染色體組組成為___________（填“XX”或“XY”）的類型。

Answer 1

【答案】 脫氧核苷酸 具有自我復制的能力、有一個至多個限制酶切割位點、含有標記基因 SmaⅠ、PstⅠ 磷酸二酯鍵 目的基因無復制原點、目的基因無表達所需的啟動子 顯微注射法胰島素基因 （目的基因）的轉錄或翻譯異常 XX

【解析】【試題分析】本題主要考查基因工程的相關知識。基因表達載體的組成包括：啟動子（RNA聚合酶的結合部位）、終止子（一段有特殊結構的DNA短片段，轉錄結束的標志）、目的基因、標記基因（供重組DNA的鑒定和選擇）、復制原點（DNA復制起點，即DNA聚合酶結合位點）；選擇限制酶必須保證不破壞目的基因，能將載體切開，不破壞標記基因，限制酶和DNA連接酶作用的都是磷酸二酯鍵；游離的目的基因進入細胞一般會直接被分解，無復制原點和啟動子，故無法跟著細胞分裂進行復制，導致子代細胞中不再含有目的基因，也不能表達。

（1）質粒載體是小型環(huán)狀DNA，其基本組成單位是脫氧核苷酸，質粒載體作為基因工程的工具，應具備的條件有具有自我復制的能力、有一個至多個限制酶切割位點、含有標記基因。而作為基因表達載體，除了滿足上述基本條件外，還需要具有啟動子和終止子；

（2）據圖分折，最好選用SmaⅠ、PstⅠ分別切割目的基因和質粒分子。當胰島素基因和質粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學鍵是磷酸二酯鍵；

（3）要使胰島素基因在受體細胞中表達，需要通過質粒載體，而不能直接將目的基因導入受體細胞，原因是目的基因無復制原點，無表達所需的啟動子。將重組質粒導入受精卵的方法是顯微注射法注入含胰島素基因的載體；經檢測，胰島素基因已導入受體細胞的基因組中，但轉基因奶牛通過乳腺生物反應器未生產出胰島素，根據中心法則分析，其原因可能是胰島素基因的轉錄或翻譯異常；

（4）通過乳腺生物反應器生產胰島素，需提前對形成的受精卵進行篩選，要選雌性的受精卵，故保留含性染色體組成為XX的類型。