Question

13．胰島素是治療糖尿病的重要藥物，人的胰島素分子含有兩條多肽鏈．我國(guó)科學(xué)家利用大腸桿菌生產(chǎn)出重組人胰島素．回答相關(guān)問題．
（1）用基因工程方法生產(chǎn)人胰島素時(shí)，可先提取人胰島B細(xì)胞中的mRNA，以其作為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成DNA（或cDNA）．該過(guò)程獲得的目的基因脫氧核苷酸數(shù)比人體胰島素基因的要少（填“多”或“少”）．
（2）除了利用上述方法合成目的基因外還可以從基因文庫(kù)（或基因組文庫(kù)、cDNA文庫(kù)）直接獲取，然后再構(gòu)建重組表達(dá)載體，隨后導(dǎo)入大腸桿菌．大腸桿菌適合用于基因工程的原因是繁殖快、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少（寫出一點(diǎn)）．
（3）細(xì)菌和人是差異非常大的兩種生物，為什么通過(guò)基因重組后，細(xì)菌能夠合成人體的胰島素呢？
細(xì)菌和人的遺傳物質(zhì)都是DNA，都使用同一套遺傳密碼，都遵循中心法則（任答兩點(diǎn)）（寫出兩點(diǎn)原因）
（4）在大腸桿菌中得到的胰島素需要體外加工才具有生物活性，原因是大腸桿菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工．制備好的胰島素通過(guò)注射（填“注射”或“口服”）進(jìn)入機(jī)體后與胰高血糖素通過(guò)拮抗作用，共同調(diào)節(jié)血糖平衡．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)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�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）用基因工程方法生產(chǎn)人胰島素時(shí)，可先提取人胰島B細(xì)胞中的mRNA，以其作為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成DNA；該過(guò)程獲得的目的基因不含非編碼區(qū)和內(nèi)含子等，故脫氧核苷酸數(shù)比人體胰島素基因的要少．
（2）獲取目的基因還可以從基因文庫(kù)（或基因組文庫(kù)、cDNA文庫(kù)）直接獲�。�大腸桿菌適合用于基因工程的原因是繁殖快、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少．
（3）通過(guò)基因重組后，細(xì)菌能夠合成人體的胰島素是因?yàn)榧?xì)菌和人的遺傳物質(zhì)都是DNA，都使用同一套遺傳密碼，都遵循中心法則，故人的基因可在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)．
（4）由于大腸桿菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工．在大腸桿菌中得到的胰島素需要體外加工才具有生物活性．胰島素的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，故制備好的胰島素通過(guò)注射進(jìn)入機(jī)體后與胰高血糖素通過(guò)拮抗作用，共同調(diào)節(jié)血糖平衡．
故答案為：
（1）mRNA   逆轉(zhuǎn)錄酶  DNA（或cDNA） 少
（2）基因文庫(kù)（或基因組文庫(kù)、cDNA文庫(kù)）     繁殖快、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少
（3）細(xì)菌和人的遺傳物質(zhì)都是DNA，都使用同一套遺傳密碼，都遵循中心法則（任答兩點(diǎn)）
（4）沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工    注射   拮抗

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的操作工具及具體的操作步驟，掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．