Question

【題目】Ⅰ型糖尿病是因免疫系統(tǒng)將自身胰島素作為抗原識別而引起的自身免疫病。小腸黏膜長期少量吸收胰島素抗原，能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)識別該抗原后應(yīng)答減弱，從而緩解癥狀。科研人員利用Ⅰ型糖尿病模型小鼠進行動物實驗，使乳酸菌在小鼠腸道內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生人胰島素抗原，為此構(gòu)建重組表達載體，技術(shù)路線如下。

據(jù)圖回答：

（1）為使人胰島素在乳酸菌中高效表達，需改造其編碼序列。下圖是改造前后人胰島素B鏈編碼序列的起始30個核苷酸序列。據(jù)圖分析，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中，該段序列所對應(yīng)的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)有________個。

（2）在人胰島素A、B肽鏈編碼序列間引入一段短肽編碼序列，確保等比例表達A、B肽鏈。下列有關(guān)分析正確的是________。

A．引入短肽編碼序列不能含終止子序列

B．引入短肽編碼序列不能含終止密碼子編碼序列

C．引入短肽不能改變A鏈氨基酸序列

D．引入短肽不能改變原人胰島素抗原性

（3）在重組表達載體中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶僅有圖示的酶切位點。用這兩種酶充分酶切重組表達載體，可形成________種DNA片段。

（4）檢測轉(zhuǎn)化的乳酸菌發(fā)現(xiàn)，信號肽-重組人胰島素分布在細胞壁上。由此推測，信號肽的合成和運輸所經(jīng)歷的細胞結(jié)構(gòu)依次是________________________________。

（5）用轉(zhuǎn)化的乳酸菌飼喂Ⅰ型糖尿病模型小鼠一段時間后，小鼠體內(nèi)出現(xiàn)人胰島素抗原，能夠特異性識別它的免疫細胞有________。

A．B細胞 B．T細胞 C．吞噬細胞 D．漿細胞

Answer 1

【答案】6 ABCD 3 核糖體、細胞質(zhì)基質(zhì)、細胞膜、細胞壁 AB

【解析】

本題以自身免疫病和Ⅰ型糖尿病為背景，考查了基因工程的相關(guān)知識，乳酸菌是原核細菌，要表達人體的人胰島素抗原，必須通過基因工程技術(shù)才能實現(xiàn)。圖示中將人胰島素編碼序列進行了改造，再與一小段短肽編碼序列結(jié)合形成重組人胰島素編碼序列，進而構(gòu)成重組表達載體。

（1）從圖示可知，改造前后人胰島素B鏈編碼序列的起始30個核苷酸序列有7個核苷酸發(fā)生了替換，則其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中，也會有7個核苷酸發(fā)生改變，一個密碼子由mRNA上三個連續(xù)的堿基組成，由此可知，該段序列所對應(yīng)的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)有6個。
（2）要確保等比例表達A、B肽鏈，則需A、B肽鏈一起合成，即啟動子和終止子在人胰島素A、B鏈編碼序列兩端，在其中間加入一段短肽編碼序列后，序列中間不能出現(xiàn)終止子，所轉(zhuǎn)錄得到的mRNA中間也不能出現(xiàn)終止密碼子，同時不能改變肽鏈的氨基酸序列和它的功能，綜上，答案選ABCD。
（3）在重組表達載體中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶切位點分別有2個和1個，當將重組表達載體用SacⅠ和XbaⅠ限制酶充分酶切后，會形成3個缺口，得到3種不同的DNA片段。
（4）乳酸菌屬于原核細胞，其細胞壁上的信號肽在核糖體上合成后，到細胞質(zhì)基質(zhì)中加工，再將其運輸?shù)郊毎�膜上，進而轉(zhuǎn)移到細胞壁。
（5）人胰島素抗原能引起小鼠的特異性免疫，在特異性免疫過程中，B細胞和T細胞能特異性識別抗原，而吞噬細胞能識別抗原，但不是特異性識別，漿細胞不能識別抗原。