蜘蛛絲(絲蛋白)被稱為“生物鋼”,有著超強(qiáng)的抗張強(qiáng)度,可制成防彈背心、人造韌帶等。蜘蛛通過在腹部的腺體生成蜘蛛絲,并使用一種名為“噴絲頭”的器官將蛛絲排出體外。由于蜘蛛會(huì)互相攻擊,吃掉同類,因此無法像蠶絲一樣通過養(yǎng)殖大量生產(chǎn)。利用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)蜘蛛絲不斷取得成功,運(yùn)用基因工程技術(shù)已經(jīng)創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”。過程如圖,請(qǐng)回答下列相關(guān)問題:
(1)可利用PCR技術(shù)體外大量擴(kuò)增蛛絲蛋白基因,PCR技術(shù)的原理是
DNA的半保留復(fù)制
DNA的半保留復(fù)制
,PCR過程包括變性、復(fù)性
復(fù)性
和延伸三步。若在PCR儀中經(jīng)過4次循環(huán),理論上共消耗引物 30
30
個(gè)。
(2)甲過程需用到的工具有 限制酶、DNA連接酶
限制酶、DNA連接酶
(填工具名稱,缺一不可)。在分子水平上,通常通過 分子雜交技術(shù)
分子雜交技術(shù)
技術(shù)檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。
(3)若成功導(dǎo)入目的基因的轉(zhuǎn)基因羊并沒有產(chǎn)生相應(yīng)的蛛絲蛋白,根據(jù)中心法則分析,其可能的原因是 蛛絲蛋白基因沒有轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄的mRNA沒有翻譯
蛛絲蛋白基因沒有轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄的mRNA沒有翻譯
。
(4)可將 細(xì)胞核移植
細(xì)胞核移植
技術(shù)結(jié)合基因工程等技術(shù)得到具有新性狀的克隆羊。
(5)研究人員發(fā)現(xiàn)若將蛛絲蛋白31號(hào)位的色氨酸替換為酪氨酸,蛛絲韌性可提高50%,利用蛋白質(zhì)工程對(duì)蛛絲蛋白進(jìn)行改造,基本途徑是: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)
預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)
→推測氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸。