Question

19．閱讀下面關(guān)于“利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)人胰島素的方法”的專利摘要，請回答：本發(fā)明利用轉(zhuǎn)基因番茄作為生物反應器生產(chǎn)人胰島素．所用的人胰島素基因是根據(jù)植物“偏愛”的密碼子設計，通過人工合成若干DNA片段，拼接而成．將該基因置于CaMV35S啟動子和果實專一性啟動子2A12的驅(qū)動之下通過農(nóng)桿菌介導的方法轉(zhuǎn)入番茄中，在番茄的果實中表達人胰島素．并且在胰島素-COOH端加上KDEL內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列，避免胰島素在植物細胞中的降解．
（1）根據(jù)上述專利摘要，本發(fā)明中所用的人胰島素基因是采用人工合成的方法獲得，獲得的目的基因與人體細胞中胰島素基因的堿基序列不同．（填“相同”或“不同”）
（2）本發(fā)明中，轉(zhuǎn)基因操作時所用的載體是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，載體上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA 上．構(gòu)建的基因表達載體中應含有下列哪些結(jié)構(gòu)③④⑤⑥⑧⑩．（多選，填編號）
①終止密碼子 ②內(nèi)含子滯留序列 ③CaMV35S啟動子 ④果實專一性啟動子2A12  ⑤標記基因 
⑥終止子     ⑦引物         ⑧復制原點       ⑨內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列       ⑩目的基因
（3）通過農(nóng)桿菌介導的方法將人胰島素基因轉(zhuǎn)入番茄中的具體操作是：用含有基因表達載體的農(nóng)桿菌感染番茄植株的損傷部位，傷口處的番茄植株細胞會分泌大量的酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細胞．通過農(nóng)桿菌的1作用，就可以使目的基因進入番茄植株細胞，并將其插入到番茄植株細胞中染色體的DNA上．
（4）請從人體相關(guān)生理分析，吃這種轉(zhuǎn)基因番茄能否治療人類的Ⅰ型糖尿��？（填“能”或“不能”）．原因是：不能 胰島素是蛋白質(zhì)，易被消化道內(nèi)蛋白酶水解成氨基酸，不能起到治療的作用．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
1、目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成．
2、基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．
3、將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．
4、目的基因的檢測與鑒定：（1）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)．（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息“所用的人胰島素基因是依據(jù)植物偏愛的密碼子來設計所含的密碼子，通過某方法合成若干DNA片段，拼接而成”可知，本專利是采用人工合成方法獲得目的基因．由于該方法是mRNA反轉(zhuǎn)錄形成的，沒有非編碼序列，所以形成的目的基因與人體細胞中胰島素基因的堿基序列不同．
（2）本發(fā)明中，轉(zhuǎn)基因操作時所用的載體是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，載體上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA 上．基因表達載體包括啟動子（CaMV35S啟動子③和果實專一性啟動子2A12④）、目的基因⑩、標記基因⑤和終止子⑥、復制原點⑧．
（3）在農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中，用含有基因表達載體的農(nóng)桿菌感染番茄植株的損傷部位，傷口處的番茄植株細胞會分泌大量的酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細胞，從而將目的基因進入番茄植株細胞．
（4）由于胰島素是蛋白質(zhì)，易被消化道內(nèi)蛋白酶水解成氨基酸，所以口服轉(zhuǎn)基因番茄不能起到治療的作用．
故答案為：
（1）人工合成 不同
（2）農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒       ③④⑤⑥⑧⑩
（3）酚類化合物
（4）不能  胰島素是蛋白質(zhì)，易被消化道內(nèi)蛋白酶水解成氨基酸，不能起到治療的作用

點評 本題以“利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)人胰島素的方法”的專利摘要為題材，考查基因工程和植物細胞工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，識記植物組織培養(yǎng)的原理及應用，能結(jié)合題中信息準確答題．