Question

【題目】胰島素A、B鏈分別表達(dá)法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。 圖1是該方法所用的基因表達(dá)載體，圖2表示利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程(融合蛋白A、B分別表示β-半乳糖苷酶與胰島素A、B鏈融合的蛋白)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)圖1基因表達(dá)載體中沒(méi)有標(biāo)注出來(lái)的基本結(jié)構(gòu)是 _________ 。

(2)圖1中啟動(dòng)子是 _________ 酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能啟動(dòng)目的基因的表達(dá)；氨芐青霉素抗性基因的作用是 __________________ 。

(3)β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達(dá),可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏在內(nèi)部，其意義在于 __________________ 。

(4)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵，用溴化氰處理相應(yīng)的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈，且β-半乳糖苷酶被切成多個(gè)肽段，這是因?yàn)?__________________ 。

(5)根據(jù)圖2中胰島素的結(jié)構(gòu),請(qǐng)推測(cè)每個(gè)胰島素分子中所含游離氨基的數(shù)量。你的推測(cè)結(jié)果是 _________ ，理由是 __________________ 。

Answer 1

【答案】終止子 RNA聚合 作為標(biāo)記基因，將含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來(lái) 防止胰島素的A、B鏈被菌體內(nèi)蛋白酶降解 β-半乳糖苷酶中含多個(gè)甲硫氨酸，而胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸 至少2個(gè) 兩條肽鏈的一端各有一個(gè)游離的氨基，氨基酸的R基中可能還含有游離的氨基

【解析】

本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的操作工具及具體的操作步驟，掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題。

（1）根據(jù)題意和圖示分析可知：圖1基因表達(dá)載體中已有目的基因、啟動(dòng)子和標(biāo)記基因，所以沒(méi)有標(biāo)注出來(lái)的基本結(jié)構(gòu)是終止子。

（2）啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能啟動(dòng)目的基因的表達(dá)即轉(zhuǎn)錄過(guò)程；氨芐青霉素抗性基因的作用是作為標(biāo)記基因，能將含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來(lái)。

（3）β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達(dá)，可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏在內(nèi)部，這樣可以防止胰島素的A、B鏈被菌體內(nèi)蛋白酶降解。

（4）溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵，由于β-半乳糖苷酶中含有多個(gè)甲硫氨酸，而胰島素的A、B鏈中不含甲硫氨酸，所以用溴化氰處理相應(yīng)的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈，且β-半乳糖苷酸被切成多個(gè)肽段。

（5）由題圖可知，胰島素由兩條肽鏈組成，一條肽鏈的一端含有一個(gè)游離的氨基，R基上也可能含有氨基，所以每個(gè)胰島素分子中至少含有2個(gè)游離氨基。