Question

【題目】胰島素A、B鏈分別表達法是生產胰島素的方法之一。 圖1是該方法所用的基因表達載體，圖2表示利用大腸桿菌作為工程菌生產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)。請回答下列問題:

(1)圖1基因表達載體中沒有標注出來的基本結構是 _________ 。

(2)圖1中啟動子是 _________ 酶識別和結合的部位，有了它才能啟動目的基因的表達；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,可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點隱藏在內部，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肽段，這是因為 __________________ 。

(5)根據圖2中胰島素的結構,請推測每個胰島素分子中所含游離氨基的數量。你的推測結果是 _________ ，理由是 __________________ 。

Answer 1

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

【解析】

本題結合圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識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細節，能結合圖中信息準確答題。

（1）根據題意和圖示分析可知：圖1基因表達載體中已有目的基因、啟動子和標記基因，所以沒有標注出來的基本結構是終止子。

（2）啟動子是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了它才能啟動目的基因的表達即轉錄過程；氨芐青霉素抗性基因的作用是作為標記基因，能將含有重組質粒的大腸桿菌篩選出來。

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

（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游離的氨基，R基上也可能含有氨基，所以每個胰島素分子中至少含有2個游離氨基。