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．我國科學家利用大腸桿菌生產(chǎn)出重組人胰島素．回答相關問題．
（1）用基因工程方法生產(chǎn)人胰島素時，可先提取人胰島B細胞中的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（或基因組文庫、cDNA文庫）直接獲取，然后再構(gòu)建重組表達載體，隨后導入大腸桿菌．大腸桿菌適合用于基因工程的原因是繁殖快、遺傳物質(zhì)相對較少（寫出一點）．
（3）細菌和人是差異非常大的兩種生物，為什么通過基因重組后，細菌能夠合成人體的胰島素呢？
細菌和人的遺傳物質(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）（寫出兩點原因）
（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，不能對蛋白質(zhì)進行加工．制備好的胰島素通過注射（填“注射”或“口服”）進入機體后與胰高血糖素通過拮抗作用，共同調(diào)節(jié)血糖平衡．

Answer 1

分析 基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(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；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：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，可先提取人胰島B細胞中的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（或基因組文庫、cDNA文庫）直接獲取．大腸桿菌適合用于基因工程的原因是繁殖快、遺傳物質(zhì)相對較少．
（3）通過基因重組后，細菌能夠合成人體的胰島素是因為細菌和人的遺傳物質(zhì)都是DNA，都使用同一套遺傳密碼，都遵循中心法則，故人的基因可在細菌細胞內(nèi)表達．
（4）由于大腸桿菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對蛋白質(zhì)進行加工．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注射進入機體后與胰高血糖素通過拮抗作用，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（或基因組文庫、cDNA文庫）     繁殖快、遺傳物質(zhì)相對較少
（3）細菌和人的遺傳物質(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）
（4）沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對蛋白質(zhì)進行加工    注射   拮抗

點評 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識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細節(jié)，能結(jié)合圖中信息準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．