胰岛素 A、B 链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。 图 1 是该方法所用的基因表达载体,图2 表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B 分别表示-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白)。 请回答下列问题:
54.图1 基因表达载体中没有标注出来的基本结构是 。
55.图1 中启动子是 酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是 。
56.构建基因表达载体时必需的工具酶有 。
57.茁-半乳糖苷酶与胰岛素A 链或B 链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于 。
58.溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的 A 链或 B 链,且-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为 。
59.根据图2 中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。 你的推测结果是 ,理由是 。
(1)终止子
根据题意和图示分析可知:图1基因表达载体中已有目的基因、启动子和标记基因,所以没有标注出来的基本结构是终止子.
结合知识分析题干完成
终止子
(2)RNA 聚合 作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来
(2)图1中启动子是RNA聚合酶酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达即转录过程;氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来.
结合知识分析题干完成
标记基因的作用
(3)限制酶和 DNA 连接酶
构建基因表达载体的过程中,必须用相同的限制酶切割(含目的基因的外源DNA分子)和运载体,以产生相同的黏性末端,再加入DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子.
结合知识分析题干完成
工具酶
(4)防止胰岛素的 A、B 链被菌体内蛋白酶降解
β-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,这样可以防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解.
结合知识分析题干完成
意义
(5) -半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素 A、B 链中不含甲硫氨酸
溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,由于β-半乳糖苷酶中含有多个甲硫氨酸,而胰岛素的A、B链中不含甲硫氨酸,所以用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且β-半乳糖苷酸被切成多个肽段.
结合知识分析题干完成
原因
(6)至少2 个 两条肽链的一端各有一个游离的氨基,氨基酸 R 基团中可能还含有游离的氨基
由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,在肽链内部的R基中可能也有氨基和羧基,而胰岛素含有A链和B链,所以每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量至少是2个。
结合知识分析题干完成
理由