Question

用來治療糖尿病的胰島素，過去主要靠從動物體器官、組織中提取，但因受原料限制，無法推廣�，F(xiàn)在，可以用發(fā)酵工程的方法來生產(chǎn)胰島素。若用大腸桿菌發(fā)酵來生產(chǎn)胰島素，并結(jié)合基因工程，寫出其生產(chǎn)過程：

(1)構(gòu)建轉(zhuǎn)入人胰島素基因的工程菌。

①提取目的基因：用胰島素基因探針從人的胰島細(xì)胞中獲取             ，再用      法制備人的胰島細(xì)胞目的基因。

②目的基因與運(yùn)載體結(jié)合：從大腸桿菌的細(xì)胞中提取       ，并用      酶切割質(zhì)粒，使其露出               。用同一種酶切割目的基因使其產(chǎn)生相同的               ，再將目的基因插人質(zhì)粒切口處，加入適量的               酶，這樣就形成了一個               和               的重組DNA。

③將目的基因?qū)�人受體細(xì)胞：將大腸桿菌用          處理，以增大               的通透性，讓重組DNA進(jìn)人大腸桿菌體內(nèi)。

④目的基因的檢測和表達(dá)：在用一定的方法檢測出目的基因已導(dǎo)人大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，并            后，再對該種大腸桿菌擴(kuò)大培養(yǎng)。

(2)發(fā)酵生產(chǎn)。如圖為發(fā)酵罐，回答：（括號中填數(shù)字,如[1]）

①配制適合大腸桿菌的培養(yǎng)基，調(diào)整        ，然后對培養(yǎng)基進(jìn)行             處理并裝入發(fā)酵罐，將上述大腸桿菌接種于發(fā)酵罐發(fā)酵

②若經(jīng)檢測若發(fā)現(xiàn)放料口排出的舊培養(yǎng)基中微生物細(xì)胞形態(tài)多樣，甚至出現(xiàn)畸形，則此時微生物的生長處于     期，加料口[   ]添加新培養(yǎng)基的速度應(yīng)該適當(dāng)     ，并從[   ]以適當(dāng)速度通入     

③若該裝置階段發(fā)酵的目的是為擴(kuò)大培養(yǎng)生產(chǎn)酵母菌菌種，則應(yīng)盡可能延長         期，采取的主要措施為：加料口放料的速度都           ，通人的無菌空氣成分中應(yīng)           ，攪拌的速度適當(dāng)             

④影響發(fā)酵過程中溫度變化的因素是                

⑤發(fā)酵過程中pH變化的原因是                     

⑥攪拌器攪拌的作用是                          

(3)發(fā)酵完畢后，從培養(yǎng)基中            并             胰島素，經(jīng)過一定的加工成為藥用胰島素，經(jīng)           合格后，可投入使用。

Answer 1

（1）①人胰島素基因mRNA；反轉(zhuǎn)錄  ②質(zhì)粒  限制性內(nèi)切  黏性末端  黏性末端  DNA連接  人的胰島素基因  大腸桿菌質(zhì)粒  ③氯化鈣  細(xì)胞壁  ④能表達(dá)  (2) ①pH；滅菌②衰退；[1]；[4]；無菌空氣③對數(shù)；加快；有充足的氧；加快④微生物代謝，機(jī)械攪拌、罐壁散熱、水分蒸發(fā)、冷卻水循環(huán)等⑤營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、代謝產(chǎn)物的積累⑥增加溶氧；使菌種與培養(yǎng)基充分接觸提高原料利用率  (3)提取、提純、檢驗

解析:

本題考查對基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程相互關(guān)系的理解，并帶有一點實驗設(shè)計“味道”，因而突出了創(chuàng)新思維能力的考查力度。解題思路是：先運(yùn)用基因工程構(gòu)建轉(zhuǎn)入人胰島素基因的工程菌，再利用該工程菌，運(yùn)用發(fā)酵工程生產(chǎn)人胰島素，然后利用類似酶工程中分離提純技術(shù)得到胰島素產(chǎn)品。