【題目】胰島素是人體中唯一能降低血糖的激素,利用基因工程技術(shù)可以使人的胰島素基因在酵母菌中進行表達(dá),請回答下列基因工程有關(guān)問題:

1)獲取該目的基因常用的方法有____________________________________。

2)該技術(shù)的核心是胰島素基因表達(dá)載體的構(gòu)建,其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,同時,使目的基因能夠______________�;虮磉_(dá)載體包括啟動子、終止子、目的基因、_______________。其中,啟動子是___________識別和結(jié)合的位點,可驅(qū)動轉(zhuǎn)錄出mRNA

3)該基因工程不選擇大腸桿菌作為受體細(xì)胞,而是利用酵母菌的原因是________

4)檢測胰島素基因是否表達(dá)成功的方法是_________,提取的胰島素應(yīng)在________(填“高溫”或“低溫”) 條件下保存,原因是_______________。

【答案】從基因文庫中獲取 利用PCR技術(shù)擴增 表達(dá)和發(fā)揮作用 標(biāo)記基因 RNA聚合酶 酵母菌是真核生物,具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,能對胰島素進行加工,而大腸桿菌則不能 抗原-抗體雜交(檢測有無胰島素的產(chǎn)生) 低溫 低溫條件下胰島素的空間結(jié)構(gòu)能保持穩(wěn)定,過高的溫度會使胰島素的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使其變性失活

【解析】

基因工程是狹義的遺傳工程,基因工程的基本原理是讓人們感興趣的基因(即目的基因)在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定高效地表達(dá)。為了實現(xiàn)基因工程的目標(biāo),通常要有多種工具酶、目的基因、載體和宿主細(xì)胞等基本要素,并按照一定的程序進行操作,它包括目的基因的獲得、重組DNA的形成,重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞(也稱宿主細(xì)胞)、篩選含有目的基因的受體細(xì)胞和目的基因的表達(dá)等幾個方面。基因表達(dá)載體的構(gòu)建(即目的基因與運載體結(jié)合)是實施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。其構(gòu)建目的是使目的基因能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,同時,使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。受體細(xì)胞是指在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)(感染)中接受外源基因的宿主細(xì)胞。受體細(xì)胞有原核受體細(xì)胞(最主要是大腸桿菌)、真核受體細(xì)胞(最主要是酵母菌)、動物細(xì)胞和昆蟲細(xì)胞(其實也是真核受體細(xì)胞)

1)若目的基因序列未知,可建立基因文庫獲得目的基因,若目的基因序列已知,可用PCR技術(shù)擴增或人工合成,故獲取該目的基因常用的方法有從基因文庫中獲取和利用PCR技術(shù)擴增。

2)基因工程的基本原理是讓人們感興趣的基因(即目的基因)在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定高效地表達(dá)。該技術(shù)的核心是胰島素基因表達(dá)載體的構(gòu)建,其目的不僅是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,還應(yīng)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用�;虮磉_(dá)載體包括啟動子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因。其中,啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點,可驅(qū)動轉(zhuǎn)錄出mRNA。

3)胰島素是真核生物細(xì)胞分泌的激素,需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體對其進一步加工,宿主細(xì)胞選用真核生物(酵母菌)比原核生物(大腸桿菌)更適宜胰島素基因的表達(dá),因此該基因工程不選擇大腸桿菌作為受體細(xì)胞,而是利用酵母菌。

4)抗原-抗體雜交是把胰島素當(dāng)作抗原,制備與胰島素特異性結(jié)合的抗體,檢測胰島素基因是否表達(dá)成功。胰島素是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)容易被高溫破壞,從而使其變性失活,因此提取的胰島素應(yīng)在低溫條件下保存,可以使胰島素的空間結(jié)構(gòu)能保持穩(wěn)定。

練習(xí)冊系列答案
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A.蛋白質(zhì)變性失活是由于破壞肽鍵結(jié)構(gòu)

B.Tpel”促使細(xì)胞凋亡的過程沒有改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)

C.形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的不一定是癌細(xì)胞

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A.AB、aBaB、ABB.aBaB、aB、ab

C.ABAB、aB、abD.AB、abab、AB

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同步練習(xí)冊答案
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