Question

8．胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射入人體后會(huì)堆積在皮下，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才能進(jìn)入血液，而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解，因此治療效果受到影響．如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)的速效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題．

（1）構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是蛋白質(zhì)的預(yù)期功能．
（2）圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來(lái)合成新的胰島素基因．
（3）新的胰島素基因與質(zhì)粒結(jié)合過(guò)程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶．已知限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-G^↓GATCC-．請(qǐng)寫出質(zhì)粒被限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端．構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時(shí)，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產(chǎn)生黏性末端，也可能產(chǎn)生平末端．
（4）利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時(shí)，構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動(dòng)子等，其中啟動(dòng)子的作用是驅(qū)動(dòng)胰島素基因轉(zhuǎn)錄出RNA．
（5）在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，常用CaCl₂溶液處理大腸桿菌，以利于表達(dá)載體進(jìn)入；為了檢測(cè)胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了RNA，可用帶標(biāo)記的胰島素基因片段作為與RNA雜交，該雜交技術(shù)稱為探針分子雜交技術(shù)．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示是利用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程．蛋白質(zhì)工程的過(guò)程：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）．蛋白質(zhì)工程得到的蛋白質(zhì)一般不是天然存在的蛋白質(zhì)．

解答 解：（1）構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是蛋白質(zhì)的預(yù)期功能；
（2）從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來(lái)合成新的胰島素基因；
（3）已知限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-G^↓GATCC-．請(qǐng)寫出質(zhì)粒被限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端，構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時(shí)，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產(chǎn)生黏性末端，也可能產(chǎn)生平末端；
（4）啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)；
（5）在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，常用Ca²⁺處理大腸桿菌，使大腸桿菌變成感受態(tài)細(xì)胞，以利于表達(dá)載體進(jìn)入；為了檢測(cè)胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術(shù)稱為探針分子雜交技術(shù)．
故答案為：（1）預(yù)期功能  （2）脫氧核苷酸序列
（3）
（4）驅(qū)動(dòng)胰島素基因轉(zhuǎn)錄出RNA
（5）CaCl₂溶液（或Ca²⁺）　探針分子雜交技術(shù)

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合利用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程圖解，考查蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記蛋白質(zhì)工程的概念、過(guò)程及相關(guān)應(yīng)用，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)．