研究發(fā)現(xiàn)，2018-2030年糖尿病患者的胰島素用量可能會(huì)增加20%，目前的胰島素產(chǎn)量不能滿足全球需求，利用生物工程生產(chǎn)人胰島素是解決該問(wèn)題的主要手段。已知人胰島素基因中含有不能編碼蛋白質(zhì)的內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需加工（切去內(nèi)含子對(duì)應(yīng)區(qū)段）后才可翻譯；而大腸桿菌的基因中沒(méi)有內(nèi)含子，也沒(méi)有切除內(nèi)含子相應(yīng)的機(jī)制。如圖是利用基因工程生產(chǎn)人胰島素的操作示意圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）科研人員利用步驟①②獲得人胰島素基因，而不是從人的基因組文庫(kù)中獲得，原因是 通過(guò)步驟①②獲得的人胰島素基因中沒(méi)有內(nèi)含子，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可以在大腸桿菌中表達(dá)出胰島素（或從人的基因組文庫(kù)中獲得的人胰島素基因中含有內(nèi)含子，其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物不能在大腸桿菌中翻譯，因此無(wú)法獲得胰島素）通過(guò)步驟①②獲得的人胰島素基因中沒(méi)有內(nèi)含子，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可以在大腸桿菌中表達(dá)出胰島素（或從人的基因組文庫(kù)中獲得的人胰島素基因中含有內(nèi)含子，其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物不能在大腸桿菌中翻譯，因此無(wú)法獲得胰島素）。
（2）通過(guò)步驟⑤可以短時(shí)間內(nèi)獲得大量的胰島素基因，它利用的原理是 DNA雙鏈復(fù)制DNA雙鏈復(fù)制。利用該技術(shù)擴(kuò)增胰島素基因的條件有胰島素基因，dATP、dCTP、dTTP、dGTP、Taq（或熱穩(wěn)定DNA聚合）Taq（或熱穩(wěn)定DNA聚合）酶和引物等，其中合成引物的前提條件是要有 一段已知胰島素基因的核苷酸序列一段已知胰島素基因的核苷酸序列。
（3）步驟 ⑦⑦是基因工程的核心步驟，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(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用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(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。為確定步驟⑩獲得的人胰島素的功能活性是否與天然產(chǎn)品相同，科研人員還需進(jìn)行的研究是 將步驟⑩獲得的人胰島素與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較將步驟⑩獲得的人胰島素與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較。
（4）科學(xué)家利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)，研制出了賴脯胰島素，與天然胰島素相比，其皮下注射后易吸收，起效快。獲得賴脯胰島素基因的途徑是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。
【考點(diǎn)】基因工程的操作過(guò)程綜合．
【答案】通過(guò)步驟①②獲得的人胰島素基因中沒(méi)有內(nèi)含子，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可以在大腸桿菌中表達(dá)出胰島素（或從人的基因組文庫(kù)中獲得的人胰島素基因中含有內(nèi)含子，其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物不能在大腸桿菌中翻譯，因此無(wú)法獲得胰島素）；DNA雙鏈復(fù)制；Taq（或熱穩(wěn)定DNA聚合）；一段已知胰島素基因的核苷酸序列；⑦；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(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用；將步驟⑩獲得的人胰島素與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較；設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：8引用：1難度：0.6
相似題
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1．基因工程技術(shù)又稱為DNA重組技術(shù)，回答相關(guān)問(wèn)題：
（1）在基因工程中，獲取目的基因主要有兩大途徑，即和從中分離．
（2）利用某植物的成熟葉片為材料，同時(shí)構(gòu)建cDNA文庫(kù)和基因組文庫(kù)，兩個(gè)文庫(kù)相比，cDNA文庫(kù)中含有的基因數(shù)目比基因組文庫(kù)中的少，其原因是．
（3）在基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子是聚合酶識(shí)別并結(jié)合的部位．若采用原核生物作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，最常用的原核生物是．
（4）將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞時(shí)，采用最多的方法是法．發(fā)布：2024/12/29 8:0:2組卷：2引用：1難度：0.3 -
2．科研人員利用大腸桿菌構(gòu)建了抗蟲(chóng)基因文庫(kù)。最新研究發(fā)現(xiàn)漏斗蜘蛛中的AH基因控制合成的毒素肽具有顯著的殺蟲(chóng)效果，現(xiàn)以p-B質(zhì)粒為載體，構(gòu)建 AH基因的cDNA文庫(kù)。圖1表示p-B質(zhì)粒，其中Cm/表示氯霉素抗性基因，cdB 基因表達(dá)產(chǎn)物能抑制大腸桿菌 DNA 復(fù)制。圖中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)，且不同種限制酶識(shí)別序列不同，其中AiuI、XbaI、SspI和MfeⅠ識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別是 AG'CT、T'CTAGA、AAT'ATT、C'AATTG。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：
（1）為獲得AH基因的cDNA，先要從漏斗蜘蛛毒素肽分泌細(xì)胞中提取，再通過(guò)合成出AH基因的cDNA。若從漏斗蜘蛛其他組織細(xì)胞提取，則難以成功，原因是。
（2）若已知AH基因的cDNA兩端部分序列為：5'-AACTATGCGC……CGTAGCCTCT-3'，請(qǐng)寫出PCR擴(kuò)增該cDNA時(shí)的兩個(gè)引物對(duì)應(yīng)的局部序列（前10個(gè)堿基序列），并標(biāo)明5'和3'端：，。一個(gè)初始雙鏈cDNA經(jīng)四輪循環(huán)后，共消耗這兩種引物的數(shù)量為個(gè)。
（3）利用圖中的質(zhì)粒和AH基因構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，宜選用限制酶雙酶切質(zhì)粒，再選用限制酶切割目的基因，將切割后獲得的DNA片段混合，經(jīng)DNA連接酶處理后，再與大腸桿菌混合培養(yǎng)，在含有適量氯霉素的培養(yǎng)基中添加適量冷的，以促進(jìn)轉(zhuǎn)化。
（4）經(jīng)上述處理培養(yǎng)后，其中能繁殖的大腸桿菌中應(yīng)含有的質(zhì)粒是，原因是。發(fā)布：2024/12/29 8:0:2組卷：8引用：1難度：0.6 -
3．基因治療是指將外源正?；?qū)氚屑?xì)胞，以糾正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾病，以達(dá)到治療的目的．干擾素基因缺失的小鼠不能產(chǎn)生成熟淋巴細(xì)胞，科研人員利用胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）對(duì)干擾素基因缺失的小鼠進(jìn)行了基因治療．請(qǐng)回答：
（1）為使干擾素基因在小鼠細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來(lái)自cDNA文庫(kù)的干擾素基因片段正確插入基因表達(dá)載體的和之間．
（2）將干擾素基因?qū)隕S細(xì)胞的方法是，采用可以鑒定目的基因是否插入到受體細(xì)胞染色體DNA分子上，再將能正常表達(dá)干擾素的細(xì)胞轉(zhuǎn)入到小鼠體內(nèi)，這種治療方法稱為．導(dǎo)入ES細(xì)胞而不是導(dǎo)入上皮細(xì)胞是因?yàn)镋S細(xì)胞在功能上具有．
（3）干擾素基因缺失的小鼠易患某種細(xì)菌導(dǎo)致的肺炎，引起這種現(xiàn)象的原因是小鼠缺少成熟的淋巴細(xì)胞，降低了小鼠免疫系統(tǒng)的功能．
（4）用于基因治療的基因有三類，一類是把正?；?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，以表達(dá)出正常性狀來(lái)治療，第二類是反義基因，即通過(guò)產(chǎn)生的mRNA分子與病變基因產(chǎn)生的進(jìn)行互補(bǔ)結(jié)合，來(lái)阻斷非正常蛋白質(zhì)的合成；第三類是編碼可以殺死癌細(xì)胞的蛋白酶基因．發(fā)布：2024/12/29 8:0:2組卷：24引用：2難度：0.5
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