Question

【題目】在人體內(nèi)，胰島素基因表達(dá)后可合成出一條稱為前胰島素原的肽鏈。此肽鏈在細(xì)胞器內(nèi)加工時(shí)，切去頭部的引導(dǎo)肽及中間的C段肽后，形成由A、E兩條肽鏈組成的胰島素。請(qǐng)回答下列問題。

（1）根據(jù)前胰島素原的氨基酸序列設(shè)計(jì)前胰島素原基因(簡(jiǎn)稱P基因)，會(huì)設(shè)計(jì)出多種脫氧核苷酸序列，這是因?yàn)?/span>__________________。由于P基因較小，故常用__________________法獲得該基因。

（2）人們常選用大腸桿菌作為受體菌，原因是__________________。研究發(fā)現(xiàn)諸如胰島素原等小分子蛋白質(zhì)易被大腸桿菌內(nèi)的蛋白酶水解。為防止蛋白質(zhì)被降解，在生產(chǎn)時(shí)可選用__________________的大腸桿菌作為受體菌。

（3）從大腸桿菌中獲取的前胰島素原無生物活性，需在體外用蛋白酶切除引導(dǎo)肽和C段肽。不能從大腸桿菌中直接獲得具有生物活性的胰島素的原因是__________________。

Answer 1

【答案】密碼子具有簡(jiǎn)并現(xiàn)象(存在多種密碼子決定同一種氨基酸的現(xiàn)象) 人工合成 單細(xì)胞、繁殖快、遺傳物質(zhì)少 蛋白酶缺陷型 大腸桿菌為原核細(xì)胞，缺少加工修飾蛋白質(zhì)的細(xì)胞器(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體)

【解析】

1、獲得目的基因的方法：①從基因文庫中獲取，②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增，③人工合成（反轉(zhuǎn)錄法、根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA法）。
2、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(cè)與鑒定。
3、蛋白質(zhì)工程指以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行基因改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要。

（1）由于密碼子具有簡(jiǎn)并現(xiàn)象，因此根據(jù)氨基酸序列設(shè)計(jì)DNA堿基序列時(shí)會(huì)有多種設(shè)計(jì)。對(duì)于較小的基因(如P基因)，可用人工方法合成。

（2）由于大腸桿菌繁殖快，遺傳物質(zhì)少，因此一方面蛋白質(zhì)的產(chǎn)量高，同時(shí)，由于產(chǎn)物少，目的蛋白易于提純。為防止菌體內(nèi)蛋白質(zhì)被降解，在生產(chǎn)時(shí)可選用蛋白酶缺陷型的大腸桿菌作為受體菌。

（3）大腸桿菌是原核細(xì)胞，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，不能對(duì)前胰島素原進(jìn)行加工。