Question

【題目】糖尿病是影響人類健康的重大疾病，利用基因工程結(jié)合細(xì)胞工程、胚胎工程生產(chǎn)胰島素為糖尿病人帶來福音，請回答下列有關(guān)問題

（1）大腸桿菌是生產(chǎn)胰島素常用的工程菌，其優(yōu)點(diǎn)是_______________（至少答出兩點(diǎn)），但得到的胰島素需要進(jìn)一步加工和修飾才能獲得生物活性，原因是_____________________。

（2）轉(zhuǎn)胰島素基因牛可通過分泌乳汁來生產(chǎn)人胰島素，在轉(zhuǎn)入牛受精卵的基因表達(dá)載體中，人胰島素基因的首端必須含有___________。還需對胚胎的性別進(jìn)行鑒定；在囊胚期取___________細(xì)胞進(jìn)行性別鑒定。為提高胚胎的利用效率，可以通過胚胎分割技術(shù)得到同卵雙犢，在分割時，應(yīng)將___________均等分割。

（3）為檢測人胰島素基因是否被導(dǎo)入并正常表達(dá)，可采用的方法有__________（填序號）。

①DNA分子雜交 ②染色體倍性分析

③體細(xì)胞結(jié)構(gòu)分析 ④抗原—抗體雜交

（4）用基因工程生產(chǎn)的胰島素被注射到患者血液中容易被分解，使治療效果受到影響，可通過___________（填技術(shù)手段）對傳統(tǒng)胰島素進(jìn)行改造，生產(chǎn)出不易被分解的高效胰島素。

Answer 1

【答案】繁殖快、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少 大腸桿菌是原核生物，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體，無法對合成的胰島素進(jìn)行加工 乳腺蛋白基因的啟動子 滋養(yǎng)層 囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán) ①④ 蛋白質(zhì)工程

【解析】

1、基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因。

（1）啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。

（2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端。

（3）標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因。

2、目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因—DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA—分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)—抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）大腸桿菌具有繁殖快、為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少等優(yōu)點(diǎn)，是生產(chǎn)胰島素常用的工程菌，由于大腸桿菌是原核生物，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體，無法對合成的胰島素進(jìn)行加工，所以得到的胰島素需要進(jìn)一步加工和修飾才能獲得生物活性。

（2）轉(zhuǎn)胰島素基因�？赏ㄟ^分泌乳汁來生產(chǎn)人胰島素，在轉(zhuǎn)入牛受精卵的基因表達(dá)載體中，人胰島素基因的首端必須含有乳腺蛋白基因的啟動子（啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄）。對胚胎的性別進(jìn)行鑒定時，需要在囊胚期取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行性別鑒定。為提高胚胎的利用效率，可以通過胚胎分割技術(shù)得到同卵雙犢，在分割時，應(yīng)將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。

（3）檢測目的基因是否導(dǎo)入的方法是DNA分子雜交，檢測目的基因是否表達(dá)需要用抗原-抗體雜交，所以①④正確。

（4）對傳統(tǒng)胰島素（本質(zhì)為蛋白質(zhì)）進(jìn)行改造，生產(chǎn)出不易被分解的高效胰島素，需要利用蛋白質(zhì)工程。