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(shí)別而引起的自身免疫病。小腸黏膜長(zhǎng)期少量吸收胰島素抗原，能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)識(shí)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(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，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(dá)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(dá)，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(gè)核苷酸序列。據(jù)圖分析，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中，該段序列所對(duì)應(yīng)的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)有________個(gè)。

（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(dá)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?cè)�人胰島素抗原性

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

（4）檢測(cè)轉(zhuǎn)化的乳酸菌發(fā)現(xiàn)，信號(hào)肽-重組人胰島素分布在細(xì)胞壁上。由此推測(cè)，信號(hào)肽的合成和運(yùn)輸所經(jīng)歷的細(xì)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(shí)間后，小鼠體內(nèi)出現(xiàn)人胰島素抗原，能夠特異性識(shí)別它的免疫細(xì)胞有________。

A．B細(xì)胞 B．T細(xì)胞 C．吞噬細(xì)胞 D．漿細(xì)胞

Answer 1

【答案】6 ABCD 3 核糖體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞膜、細(xì)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(shí)，乳酸菌是原核細(xì)菌，要表達(dá)人體的人胰島素抗原，必須通過(guò)基因工程技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。圖示中將人胰島素編碼序列進(jìn)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(jìn)而構(gòu)成重組表達(dá)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(gè)核苷酸序列有7個(gè)核苷酸發(fā)生了替換，則其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中，也會(huì)有7個(gè)核苷酸發(fā)生改變，一個(gè)密碼子由mRNA上三個(gè)連續(xù)的堿基組成，由此可知，該段序列所對(duì)應(yīng)的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)有6個(gè)。
（2）要確保等比例表達(dá)A、B肽鏈，則需A、B肽鏈一起合成，即啟動(dòng)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(shí)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(dá)載體中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶切位點(diǎn)分別有2個(gè)和1個(gè)，當(dāng)將重組表達(dá)載體用SacⅠ和XbaⅠ限制酶充分酶切后，會(huì)形成3個(gè)缺口，得到3種不同的DNA片段。
（4）乳酸菌屬于原核細(xì)胞，其細(xì)胞壁上的信號(hào)肽在核糖體上合成后，到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中加工，再將其運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜上，進(jìn)而轉(zhuǎn)移到細(xì)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(guò)程中，B細(xì)胞和T細(xì)胞能特異性識(shí)別抗原，而吞噬細(xì)胞能識(shí)別抗原，但不是特異性識(shí)別，漿細(xì)胞不能識(shí)別抗原。