Question

【題目】近日，美國和澳大利亞的研究人員發(fā)現(xiàn)，從錐形蝸牛體內(nèi)提取出的毒液可望幫助人類開發(fā)出超級速效的胰島素。他們研究表明錐形蝸牛毒蛋白（Con-InsG1）能加速受體細(xì)胞信號轉(zhuǎn)換，比人類胰島素更加快速的發(fā)揮作用。因此制造這類“速效胰島素”以及利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)成為I型糖尿病治療的新思路。請回答下列問題：

（1）利用基因工程制造Con-InsC1這種速效胰島素過程中，構(gòu)建基因表達(dá)的載體一般包括目的基因、啟動子、標(biāo)記基因和_________。啟動子的作用是______，標(biāo)記基因的作用是__________。

（2）為了獲得目的基因可以通過提取分析Con-InsGl毒蛋白中的_______序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，再用DNA合成儀直接大量合成�；�因工程中需要DNA連接酶，根據(jù)酶的來源不同分為_________兩類。

（3）將人工合成的目的基因?qū)�入大腸桿菌體內(nèi)，一般先用藥物處理大腸桿菌使之成為______細(xì)胞。再將重組DNA溶于____________中與該類細(xì)胞融合，在一定溫度下促進(jìn)細(xì)胞吸收重組DNA分子完成轉(zhuǎn)化過程。

（4）經(jīng)過目的基因的檢測和表達(dá)，獲得的Con-InsC1毒蛋白活性未能達(dá)到期待的“速效胰島素”的生物活性，導(dǎo)致這種差異的原因可能是______。

Answer 1

【答案】終止子 一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動轉(zhuǎn)錄 鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞 氨基酸 E·coli DNA連接酶和T4-DNA連接酶 感受態(tài) 緩沖液 大腸桿菌中基因表達(dá)獲得的蛋白質(zhì)未加工

【解析】

基因表達(dá)載體的組成包括：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因和復(fù)制原點(diǎn)等，其中啟動子在基因的首端，是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，控制著轉(zhuǎn)錄的開始；終止子在基因的尾端，控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束；標(biāo)記基因是便于目的基因的鑒定和篩選；復(fù)制原點(diǎn)是DNA復(fù)制的起始位點(diǎn)。獲取目的基因可采用的方法有：直接分離和人工合成，人工合成目的基因常用方法有反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法。為了獲得目的基因可以通過提取分析Con-Ins Gl毒蛋白中的氨基酸序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，再用DNA合成儀直接大量合成，基因工程中需要DNA連接酶，根據(jù)酶的來源不同分為EcoliDNA連接酶和T4DNA連接酶兩類。

（1）基因表達(dá)的載體一般包括目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因和復(fù)制原點(diǎn)等，其中啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動轉(zhuǎn)錄；標(biāo)記基因的作用是鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞。

（2）人工合成目的基因，可以根據(jù)Con-Ins Gl毒蛋白中的氨基酸序列推mRNA中的核糖核苷酸序列，進(jìn)而推測毒蛋白基因的核苷酸序列，再用DNA合成儀直接大量合成�；�因工程中的DNA連接酶可以分為EcoliDNA連接酶和T4DNA連接酶兩類。

（3）將人工合成的目的基因?qū)�入大腸桿菌等微生物體內(nèi)，先用氯化鈣處理大腸桿菌，使之成為感受態(tài)，再將重組DNA溶于緩沖液中與該類細(xì)胞融合。

（4）由于大腸桿菌是原核生物，細(xì)胞中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等多種細(xì)胞器，不能對合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝，所以獲得的Con-Ins Gl毒蛋白活性未能達(dá)到期待的“速效胰島素”的生物活性。