Question

【題目】胰島素是治療糖尿病的重要激素，利用大腸桿菌合成的人胰島素是第一種基因工程藥物�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）首先應(yīng)從人的______細(xì)胞中提取mRNA，通過(guò)反轉(zhuǎn)錄法獲得cDNA，在______酶的作用下形成重組質(zhì)粒，再導(dǎo)入經(jīng)過(guò)______處理的大腸桿菌。

（2）不能直接提取人胰島素基因?qū)�入大腸桿菌生產(chǎn)胰島素，從基因結(jié)構(gòu)分析，主要原因是______。

（3）為大規(guī)模培養(yǎng)目的菌株，需要從cDNA文庫(kù)中獲取目的基因。先把大腸桿菌涂平板，再將得到的菌落“復(fù)印”到薄膜上。薄膜上的細(xì)菌原位溶菌，再將其DNA變性，與放射性同位素標(biāo)記的人胰島素基因雜交，洗去未結(jié)合的過(guò)剩探針。應(yīng)挑選圖中的菌落______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)。這種檢測(cè)方法稱(chēng)為______技術(shù)。

（4）一些制藥公司用轉(zhuǎn)基因的酵母菌來(lái)生產(chǎn)人胰島素，雖然產(chǎn)量略低，但活性比轉(zhuǎn)基因大腸桿菌生產(chǎn)的高，原因主要是______。

Answer 1

【答案】胰島B 限制酶和DNA連接酶 Ca+ 直接提取人胰島素基因中復(fù)制原點(diǎn)、無(wú)表達(dá)所需的啟動(dòng)子、終止子 Ⅱ DNA分子雜交 酵母菌具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，可生產(chǎn)出具有生物活性的胰島素

【解析】

要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，這是目的基因能否在真核細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵。檢測(cè)的方法是采用DNA分子雜交技術(shù)，即將轉(zhuǎn)基因生物的基因組DNA提取出來(lái)，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素作標(biāo)記，以此作為探針，使探針與基因組DNA雜交，如果顯示出雜交帶，就表明目的基因已插入染色體DNA中。

（1）首先應(yīng)從人的胰島B細(xì)胞中提取mRNA，通過(guò)反轉(zhuǎn)錄法獲得cDNA，在限制酶和DNA連接酶的作用下形成重組質(zhì)粒，再導(dǎo)入經(jīng)過(guò)Ca+處理的大腸桿菌。

（2）基因工程中，不能將胰島素合成基因直接導(dǎo)入大腸桿菌，胰島素合成基因是真核細(xì)胞具有的基因，而大腸桿菌屬于原核細(xì)胞，胰島素合成基因在大腸桿菌細(xì)胞中不能穩(wěn)定遺傳和表達(dá)，直接提取人胰島素基因中復(fù)制原點(diǎn)、無(wú)表達(dá)所需的啟動(dòng)子、終止子。

（3）由圖可知：用DNA分子雜交技術(shù)在菌落Ⅱ出現(xiàn)了雜交帶，故應(yīng)挑選圖中的菌落Ⅱ進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)。

（4）基因的表達(dá)包括基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，胰島素合成基因在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí)，遺傳信息的傳遞方向是DNA→（m）RNA→蛋白質(zhì)。經(jīng)檢測(cè)，胰島素合成基因的表達(dá)產(chǎn)物未能達(dá)到預(yù)期的生物活性，導(dǎo)致這種差異的原因可能是表達(dá)產(chǎn)物未經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工，而酵母菌具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，可生產(chǎn)出具有生物活性的胰島素。