Question

【題目】胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射入人體后，會(huì)堆積在皮下，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入血液，而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解，治療效果受到影響。如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)的速效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題：

（1）構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是______________________________________ 。

（2）圖中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是________________________________。

（3）新的胰島素基因與載體(質(zhì)粒)結(jié)合過(guò)程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。已知限制性核酸內(nèi)切酶I的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—。請(qǐng)畫出質(zhì)粒被限制性核酸內(nèi)切酶I切割后所形成的黏性末端：_________________________________。DNA連接酶對(duì)所連接的DNA兩端堿基序列是否有專一性要求？__________(填“是”或“否”)。

（4）用基因工程的方法用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，此過(guò)程中能夠高效表達(dá)胰島素基因的大腸桿菌細(xì)胞株系叫做_________。 用此方法還可以生產(chǎn)人的___________________（選填受體蛋白、血紅蛋白）。

Answer 1

【答案】 蛋白質(zhì)的預(yù)期功能 根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來(lái)合成新的胰島素基因 否 工程菌 血紅蛋白

【解析】

分析題圖：圖示是利用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程。蛋白質(zhì)工程的過(guò)程：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)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）．蛋白質(zhì)工程得到的蛋白質(zhì)一般不是天然存在的蛋白質(zhì)。限制性核酸內(nèi)切酶主要從原核生物中分離純化出來(lái)，具有特異性，即能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂；DNA連接酶分為E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵，不具有特異性。

（1）根據(jù)蛋白質(zhì)工程的過(guò)程，構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，而構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)就是蛋白質(zhì)的預(yù)期功能。

（2）從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來(lái)合成新的胰島素基因。

（3）已知限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—；質(zhì)粒被限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端為：，DNA連接酶對(duì)所連接的DNA兩端堿基序列沒(méi)有專一性。

（4）用基因工程的方法得到的能生產(chǎn)速效胰島素的大腸桿菌叫做工程菌。 用此方法還可以生產(chǎn)人的血紅蛋白，但不能用于生成人的受體蛋白，因?yàn)槭荏w蛋白是在人的細(xì)胞上發(fā)揮作用，即受體細(xì)胞必須是人體細(xì)胞，不能是大腸桿菌。