Question

【題目】通過生物工程生產(chǎn)胰島素的兩條途徑如圖所示，圖中EcoRI、BamHI和Sau3AI為限制性核酸內切酶。

請回答：

（1）該過程中構建重組質粒時，最好選用限制酶_____________。

（2）途徑1構建重組質粒時須把胰島素基因與_____________的啟動子等調控組件重組在一起。早期胚胎一般培養(yǎng)到_____________時期再移入代孕母牛體內，胚胎能在代孕母牛子宮內存活的生理學基礎是_____________。

（3）途徑2要篩選出含重組質粒的大腸桿菌，需把轉化后的大腸桿菌培養(yǎng)在含_____________的固體培養(yǎng)基中，待菌落長出后再“印”到含_____________的固體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，對比兩種培養(yǎng)基上菌落的分布，挑出符合需要的菌落。

（4）與途徑2相比，通過途徑1獲得胰島素的優(yōu)勢是_____________。

Answer 1

【答案】EcoRⅠ、BamHⅠ 乳腺蛋白基因 桑椹胚或囊胚 受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應 四環(huán)素 青霉素[這兩空順序不能對調] 獲得的胰島素不需要進行體外再加工

【解析】

基因工程是狹義的遺傳工程，基因工程的基本原理是讓人們感興趣的基因（即目的基因）在宿主細胞中穩(wěn)定高效地表達。為了實現(xiàn)基因工程的目標，通常要有多種工具酶、目的基因、載體和宿主細胞等基本要素，并按照一定的程序進行操作，它包括目的基因的獲得、重組DNA的形成，重組DNA導入受體細胞也稱（宿主）細胞、篩選含有目的基因的受體細胞和目的基因的表達等幾個方面。原核生物表達的胰島素（實際上是胰島素原）沒有活性，需要經(jīng)過體外加工才有活性。

（1）該過程中構建重組質粒時，最好選用限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ，這兩種酶能切割質粒和目的基因，且能得到不同的粘性末端，避免質粒和目的基因自連及反接。

（2）途徑1主要是通過乳汁生產(chǎn)胰島素，因此使胰島素基因在乳腺細胞中表達，構建重組質粒時須把胰島素基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組在一起。早期胚胎一般培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚時期再移入代孕母牛體內，移植成功的概率較高。受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應，因此胚胎能在代孕母牛子宮內存活。

（3）從示意圖中可以看出，重組質粒含四環(huán)素抗性基因，而青霉素抗性基因被破壞，途徑2要篩選出含重組質粒的大腸桿菌，需把轉化后的大腸桿菌培養(yǎng)在含四環(huán)素的固體培養(yǎng)基中。待菌落長出后再“印”到含青霉素的固體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，對比兩種培養(yǎng)基上菌落的分布，挑出符合需要的菌落（在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上能生長而在含青霉素的固體培養(yǎng)基上不能生長的菌落即為符合要求的菌落）。

（4）與途徑2相比，通過途徑1獲得胰島素是真核生物表達的產(chǎn)物，比原核生物表達的胰島素相比，優(yōu)勢是獲得的胰島素不需要進行體外再加工。