Question

【題目】利用基因工程生產(chǎn)人胰島素有兩種方法。

方法一：將胰島素基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌細(xì)胞，進(jìn)行微生物培養(yǎng)，提取胰島素；

方法二：將胰島素基因轉(zhuǎn)入高等哺乳動物的受精卵，培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因動物并從其乳汁中提取胰島素。

（1）使用方法一時，在細(xì)菌細(xì)胞中合成的胰島素原需在______（填“蛋白酶”“DNA酶”或“脂肪酶”）的作用下才能變成具有活性的胰島素；為使胰島素基因能順利進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，應(yīng)用____________處理細(xì)菌細(xì)胞，被處理后的細(xì)胞稱為____________細(xì)胞。

（2）方法二將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞常用的方法是____________要確保人胰島素基因只在牛的乳腺動物中表達(dá)，應(yīng)該采取的措施是在人胰島素基因的首端加上____________。轉(zhuǎn)基因動物進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌的乳汁來生產(chǎn)所需要的藥品，因而稱為____________。

（3）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，治療效果會受到影響�？茖W(xué)工作者以胰島素的結(jié)構(gòu)規(guī)律為基礎(chǔ)，對胰島素基因進(jìn)行修飾，從而對傳統(tǒng)胰島素進(jìn)行改造，生產(chǎn)出不易被分解的高效胰島素，這屬于生物工程中____________的范疇。

Answer 1

【答案】蛋白酶 Ca2+（或CaCl2） 感受態(tài) 顯微注射法 乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件 乳腺生物反應(yīng)器（或乳房生物反應(yīng)器） 蛋白質(zhì)工程

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

（4）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。

方法一：將胰島素基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌細(xì)胞，進(jìn)行微生物培養(yǎng)，提取胰島素；

方法二：將胰島素基因轉(zhuǎn)入高等哺乳動物的受精卵，培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因動物并從其乳汁中提取胰

（1）胰島素原的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，而酶具有專一性，所以需要在蛋白酶的作用下才能變成具有活性的胰島素，當(dāng)受體細(xì)胞是細(xì)菌細(xì)胞，需要用CaCl2處理，增大細(xì)胞壁的通透性。這種細(xì)胞稱為感受態(tài)細(xì)胞。

（2）將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞的方法是顯微注射法，轉(zhuǎn)入的胰島素基因�？赏ㄟ^分泌乳汁來生產(chǎn)人的胰島素，在基因表達(dá)載體中，人胰島素基因首端必須含有啟動子，通過通過分泌的乳汁來生產(chǎn)所需要的藥品，稱為乳腺生物反應(yīng)器（或乳房生物反應(yīng)器）。

（3）對胰島素基因進(jìn)行修飾，從而對傳統(tǒng)胰島素進(jìn)行改造，生產(chǎn)出不易被分解的高效胰島素屬于蛋白質(zhì)工程。