Question

【題目】1979年科學家已成功地利用基因工程技術，將人的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組并在細菌細胞中獲得胰島素。請回答下列問題：

（1）基因的化學本質是_________________。

（2）人的胰島素是由__________腺體分泌的，胰島素的生理作用是_______________________；人體缺乏胰島素易患_____________。

（3）DNA分子水解后可得到的3種單體是_________、___________、__________。DNA分子的空間結構是___________________。

（4）重組DNA分子在大腸桿菌內合成蛋白質必須經過_________和_________。

（5）合成胰島素在細胞的____________結構上，所需要的原料是____________。

（6）如合成胰島素，共含有51個氨基酸，控制合成的基因上，至少含有_____個脫氧核苷酸。

Answer 1

【答案】有遺傳效應的DNA片段 胰島 促進血糖的氧化分解，促進血糖合成糖元和非糖物質，降低血糖濃度 糖尿病 磷酸 脫氧核糖 含氮堿基 規(guī)則的雙螺旋結構 轉錄 翻譯 核糖體 氨基酸 306

【解析】

根據題意分析可知，將人的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組并在細菌細胞中獲得胰島素，胰島素屬于蛋白質類的激素，在人體內胰島素是由胰島B細胞合成并分泌的，胰島素能夠促進組織細胞對血糖的攝取、利用和儲存，降低人體內血糖的濃度。當人體內胰島素分泌不足時導致血糖濃度升高容易患上糖尿病。

胰島素屬于蛋白質類激素，因此胰島素的合成受到基因的控制，通過轉錄和翻譯的過程，在核糖體上合成的蛋白質，還需要經過內質網和高爾基體的加工后才具有生物活性�？刂埔葝u素合成的基因屬于DNA分子上有遺傳效應的片段，DNA分子的組成單位是四種脫氧核苷酸，脫氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的脫氧核糖和一分子的含氮堿基組成的，因此DNA徹底水解后的產物是磷酸、含氮堿基和脫氧核糖。

（1）根據以上分析可知，基因是由遺傳效應的DNA片段。

（2）根據以上分析可知，人的胰島素是由胰島中的胰島B細胞合成并分泌的，胰島素的生理作用是促進血糖的氧化分解，促進血糖合成糖元和非糖物質，從而降低血糖濃度；人體缺乏胰島素易導致血糖濃度升高，從而出現(xiàn)糖尿病。

（3）根據以上分析可知，DNA分子的組成單位是四種脫氧核苷酸，而脫氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的脫氧核糖和一分子的含氮堿基組成的，因此DNA分子水解后可得到的3種單體是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。DNA分子一般呈現(xiàn)規(guī)則的雙螺旋結構。

（4）重組DNA分子在大腸桿菌內合成蛋白質必須經過轉錄和翻譯的過程。

（5）由于胰島素屬于蛋白質類激素，因此合成場所在核糖體上，需要以20種氨基酸為原料。

（6）在基因的表達過程中，基因片段是雙鏈，轉錄的mRNA是單鏈，而mRNA上的三個相鄰的堿基決定一個氨基酸，假定不算終止密碼子，基因：mRNA：氨基酸=6：3：1，所以決定胰島素的基因至少有51×6=306脫氧核苷酸。