Question

【題目】在人體內(nèi)胰島素基因表達(dá)可合成出一條稱為前胰島素原的肽鏈，此肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中經(jīng)酶Ⅰ切割掉氨基端一段短肽后成為胰島素原。進(jìn)入高爾基體的胰島素原經(jīng)酶Ⅱ切割，去除中間片段C后，產(chǎn)生A、B兩條肽鏈，再經(jīng)酶Ⅲ作用生成由51個(gè)氨基酸殘基組成的胰島素。 目前，利用基因工程技術(shù)可大量生產(chǎn)胰島素。

（1）人體細(xì)胞內(nèi)合成前胰島素原的細(xì)胞器是_______。胰島素原由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)輸?shù)礁郀柣�體，體現(xiàn)了生物膜具有_______性。

（2）你認(rèn)為酶Ⅰ～Ⅲ是否為同種酶？_______。你作出此判斷的理由是_______。

（3）利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)胰島素原過程中：

①可根據(jù)胰島素原的氨基酸序列，設(shè)計(jì)并合成編碼胰島素原的_______序列，用該序列與_______構(gòu)建胰島素原基因重組表達(dá)載體。根據(jù)DNA的結(jié)構(gòu)及組成，分析不同物種的DNA能拼接在一起的原因是_______。

②將重組表達(dá)體導(dǎo)入工程菌內(nèi)，誘導(dǎo)目的基因表達(dá)。用胰島素原的_____（填“抗體”或“抗原”）檢測工程菌的提取物。若提取物發(fā)生反應(yīng)，則用該工程菌進(jìn)行_____（填“液體”或“固體”）發(fā)酵。

Answer 1

【答案】核糖體 流動 不同 酶具有專一性，它們催化的底物不同 DNA 質(zhì)粒 不同物種的DNA都具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，基本組成單位都是4種脫氧核苷酸 抗體 液體

【解析】

胰島素在人體細(xì)胞中是由胰島B細(xì)胞合成的分泌蛋白，其合成需要經(jīng)過細(xì)胞器的分工協(xié)作；基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取，②基因表達(dá)載體的構(gòu)建，③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，④目的基因的檢測與鑒定。

（1）胰島素原的化學(xué)本質(zhì)是多肽（蛋白質(zhì)），合成場所在核糖體；胰島素原由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)輸?shù)礁郀柣�體，依賴于生物膜的流動性；

（2）酶具有專一性，由題干信息可知：酶Ⅰ的作用是切割氨基端，酶Ⅱ的作用是切割去除胰島素原的中間片段C，酶Ⅲ的作催化51個(gè)氨基酸殘基組成胰島素，它們催化的底物不同，可知三種酶不同；

（3）①根據(jù)胰島素原的氨基酸序列，可設(shè)計(jì)并合成編碼胰島素原的DNA序列（即目的基因），用該序列與質(zhì)粒（運(yùn)載體）構(gòu)建胰島素原基因重組表達(dá)載體；由于不同物種的DNA都具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，基本組成單位都是4種脫氧核苷酸，故不同物種的DNA能拼接在一起；

②檢測目的基因是否表達(dá)，應(yīng)用抗原-抗體雜交技術(shù)，即用胰島素原的抗體檢測工程菌的提取物；工程菌通常用液體進(jìn)行發(fā)酵。