科学家利用基因工程技术成功地将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内，生产出入的胰岛素。在该过程中用质粒作为运载体，已知质粒上含有抗氨苄青霉素（简称氨苄）和抗四环素的基因（位于不同区段），目的基因与质粒的结合位点刚好位于抗氨苄青霉素基因结构内，且受体大肠杆菌体内不含质粒，也不含质粒上的抗药基因。导入完成后，实际上在得到的大肠杆菌中，有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒，只有少数导入的是重组质粒。

 某科研机构想从培养基上筛选出含重组质粒的大肠杆菌（即“目的菌种”），他们设计了如下实验方案：

第一步：将得到的大肠杆菌接种在含         的培养基上，筛选出含有质粒的大肠杆菌。

第二步：为选出“目的菌种”，将第一步筛选出的大肠杆菌用“影印法”分离。

(1)采用涂布平板法，将第一步筛选的大肠杆菌以合适的稀释度涂布到含        质粒的大肠杆菌和含    质粒的大肠杆菌都能生长的培养基上，经培养后形成单菌落，如图B所示。

(2)通过一消毒的“印章”（如图A所示），将培养基上的菌落分别按原位印到下图所示的非选择培养基        和选择培养基         上（顺序不能颠倒，C培养基成分与B相同，D上含有氨苄青霉素）。

(3)培养后对照观察C、D培养基上的单菌落。

(4)在C培养基上挑取D培养基上         的位置上的单菌落，从而获得含重组质粒的大肠杆菌，即“目的菌种”。

(5)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉，这样做的目的是                  。

(I)下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答

(1) 检测尿糖可以使用的试剂是                 。该图提取目的基因的方法
为           法，B的化学本质是           ，从B到C需要的酶有            。D细胞一般选用大肠杆菌等微生物，为使过程⑧更易进行，可用            处理D的细胞。
(2)用某人的胰岛素基因制成的单链DNA探针，检测下列物质，能形成杂交分子的是
①该人胰岛A细胞中的DNA（经处理成单链） ②该人胰岛B细胞的mRNA
③该人胰岛A细胞的mRNA       ④该人肝细胞中的DNA（经处理成单链）

A．①②③④

B．①②③

C．①②④

D．②

(3)下图是分别用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1 kb即1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。

（4）若甲细胞表示胰岛A细胞，则乙细胞最可能是       细胞。在人体血糖偏低的情况下，乙细胞内会加快的代谢活动是                  。

（II）牛的乳汁中还含有免疫球蛋白，初生牛犊能够通过初乳从母体获得这种免疫.所谓初乳,即母牛分娩后5-7天内的产生的乳,与常乳比较其特点主要是:免疫球蛋白比常乳高20-25倍.试回答如下问题：
（1）免疫球蛋白在免疫学中又被称为________,极少数人服用初乳后出现过敏反应,初乳与吸附在某些细胞表面的抗体结合后，这些细胞释放      ，导致过敏现象发生。
（2）牛是二倍体生物，体细胞中有30对染色体，其中有一对是性染色体，若要对牛的基因组进行测序，应至少测定    个染色体DNA的碱基对的排列顺序。
（3）牛乳的乳脂率属于细胞质遗传还是细胞核遗传，通常用          实验方法来鉴别。

(I)下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答

(1) 检测尿糖可以使用的试剂是                  。该图提取目的基因的方法

为            法，B的化学本质是            ，从B到C需要的酶有            。D细胞一般选用大肠杆菌等微生物，为使过程⑧更易进行，可用            处理D的细胞。

(2)用某人的胰岛素基因制成的单链DNA探针，检测下列物质，能形成杂交分子的是

  ①该人胰岛A细胞中的DNA（经处理成单链）  ②该人胰岛B细胞的mRNA

  ③该人胰岛A细胞的mRNA        ④该人肝细胞中的DNA（经处理成单链）

A．①②③④   B．①②③   C．①②④     D．②

(3)下图是分别用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1 kb即1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。

（4）若甲细胞表示胰岛A细胞，则乙细胞最可能是        细胞。在人体血糖偏低的情况下，乙细胞内会加快的代谢活动是                   。

（II）牛的乳汁中还含有免疫球蛋白，初生牛犊能够通过初乳从母体获得这种免疫.所谓初乳,即母牛分娩后5-7天内的产生的乳,与常乳比较其特点主要是:免疫球蛋白比常乳高20-25倍.试回答如下问题：

（1）免疫球蛋白在免疫学中又被称为________,极少数人服用初乳后出现过敏反应,初乳与吸附在某些细胞表面的抗体结合后，这些细胞释放       ，导致过敏现象发生。

（2）牛是二倍体生物，体细胞中有30对染色体，其中有一对是性染色体，若要对牛的基因组进行测序，应至少测定     个染色体DNA的碱基对的排列顺序。

（3）牛乳的乳脂率属于细胞质遗传还是细胞核遗传，通常用           实验方法来鉴别。

 

胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：

(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是________________。

(2)通过DNA合成形成的新基因应与________结合后转移到____________________中才能得到准确表达。

(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有______________、________和发酵工程。

(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)下列关于蛋白质工程的说法，错误的是(　　)

A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要

B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构

C．蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子

D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程

 

阅读下列四则材料，回答问题：

　　材料一　不同种动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的，现把人和其他哺乳动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下：

　　猪：B链第30位氨基酸与人不同；

　　马：B链第30位氨基酸和A链第9位氨基酸与人不同；

　　牛：A链第8，9位氨基酸与人不同；

　　羊：A链第8，9，10位氨基酸与人不同；

　　天竹鼠：A链有8个氨基酸，B链有10个氨基酸与人不同。

　　材料二　1978年，美国科学家利用基因工程技术，将人胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人胰岛素，操作过程如图所示。

　　材料三　旅美中国学者章蓓和美国、瑞典、西班牙的科学家最近联合发现了一种功能类似于胰岛素的真菌化合物。这一发现为治疗糖尿病的研究“开启一个全新之门”，它有可能使糖尿病患者将来只通过服药而不必注射胰岛素进行治疗。

　　材料四　利用蛋白质工程改造天然蛋白质，进而改变其功能，获得毒副作用减小，专一性增强，药效加强，稳定性增强的理想的药物。如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物，但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时，重症病人每天要注射好几次药物，给病人增加了不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构，以延长胰岛素的半衰期，得到长效胰岛素，还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下，增强其他部位结合强度，使之难以被酶所破坏，从而增强其稳定性。

（1）糖尿病是一种常见疾病，随着我国人民生活水平的提高，发病率呈逐年升高的势态，因之有人称之为“富贵病”，西方国家把它列为第三号“杀手”。治疗这种病用注射胰岛素的方法。过去，胰岛素取自动物，你认为来源最合适的是

[　　]

（2）人的胰岛素由两条多肽链构成，共含有51个氨基酸，那么，胰岛素分子中含有________个肽键，决定合成它的基因中的碱基不少于________个。

（3）不同生物间基因可以“移植”成功的结构基础是DNA________结构。大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，说明它们和人类共用一套________。

（4）大肠杆菌合成人胰岛素的过程可以表示为________。

（5）有关章蓓等人发现的“真菌化合物”的下列判断中，错误的一项是

[　　]

A．该化合物有降低血糖浓度的功能

B．该化合物可能不是蛋白质

C．该化合物化学本质肯定是蛋白质

D．该化合物的相对分子质量可能较小

（6）胰岛素不能口服而要注射的原因是：________。通过“蛋白质工程”改变胰岛素的空间结构，与天然胰岛素比较其优点是________。