Question

【题目】胰岛素是治疗胰岛素依赖糖尿病的特效药物，但是天然胰岛素在人体内的寿命具有几个小时，通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构，以延长岛素的半衰期，可以得到长效胰岛素。如图是用蛋白质工程设计长效胰岛素的生产过程

（1）基因工程中限制酶切割后的运载体与目的基因能再次拼接的理由_______________。

（2）在基因工程中获取目的基因的方法除图中方法，还有利用PCR技术扩增和_______。

（3）上述基因工程中除质粒外，______也可作为运载体。

（4）构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是_____________________。

（5）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大旸杆菌作为受体细胞，原因是________________________。

（6）新的岛素为什么还要加工、修饰？____________________________。

Answer 1

【答案】切割产生的末端相同 从基因文库中获取 噬菌体 蛋白质的预期功能 未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱 大肠杆菌没有内质网和高尔基体无法加工胰岛素

【解析】

获取目的基因的方法：从基因文库获取、PCR、人工合成等。

运载体有：质粒、动植物病毒、噬菌体的衍生物等。

把目的基因导入受体细胞的方法：采用显微注射法导入动物细胞，农杆菌转化法导入植物细胞，钙离子处理法导入微生物细胞。

（1）构建基因表达载体时，需要选择一种或两种限制性核酸内切酶对目的基因和运载体进行切割，产生相同的黏性末端，可以通过DNA连接酶进行连接。

（2）图中获取目的基因的方法是人工合成法，除此之外还有从基因文库中获取和PCR技术扩增。

（3）基因工程中可以选择质粒、动植物病毒或噬菌体的衍生物作为运载体。

（4）图中改造胰岛素用到的是蛋白质工程，其基本途径是从预期的蛋白质的功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相应的脱氧核苷酸序列，进而合成符合要求的蛋白质。

（5）基因工程中，若受体细胞是大肠杆菌，需要用钙离子处理法处理使其处于感受态，因为未处理的大肠杆菌吸收质粒的能力极弱。

（6）大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体等复杂的结构，无法对蛋白质加工成熟，故需要对其进行加工修饰。