生物基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程課件新人教版選修-資料下載頁(yè)

　　

【正文】 (1)圖中通過(guò)過(guò)程 ① 、 ② 形成重組質(zhì)粒 ,需要限制 酶切取目的基因 、 切割質(zhì)粒 。 限制酶 Ⅰ 的識(shí)別序 列和切點(diǎn)是 — G↓ GATCC— ,限制酶 Ⅱ 的識(shí)別序列和 切點(diǎn)是 — ↓ GATC— 。 在質(zhì)粒上有酶 Ⅰ 的一個(gè)切點(diǎn) , 在目的基因的兩側(cè)各有 1個(gè)酶 Ⅱ 的切點(diǎn)。 ① 請(qǐng)畫(huà)出質(zhì)粒被限制酶 Ⅰ 切割后所形成的黏性末端 。 ② 在 DNA連接酶的作用下 ,上述兩種不同限制酶切 割后形成的黏性末端能否連接起來(lái) ? 。 理由是 。 (2)過(guò)程 ③ 將重組質(zhì)粒導(dǎo)入豬胎兒成纖維細(xì)胞時(shí) , 采用最多也最有效的方法是 。 (3)如果將切取的 GFP基因與抑制小豬抗原表達(dá)的 基因一起構(gòu)建到載體上 ,GFP基因可以作為基因表 達(dá)載體上的標(biāo)記基因 ,其作用是 。 獲得的轉(zhuǎn)基因克隆豬 ,可以解決的醫(yī)學(xué)難題是可以 避免 。 (4)目前科學(xué)家們通過(guò)蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒 光蛋白 、 黃色熒光蛋白等 ,采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制 造出藍(lán)色熒光蛋白過(guò)程的正確順序是 (用 數(shù)字表示 )。 ① 推測(cè)藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷 酸序列 ② 藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ③ 藍(lán)色熒光蛋白基因的修飾 (合成 ) ④ 表達(dá)出藍(lán) 色熒光蛋白 解析 限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別特定的核苷酸序列 , 并在特定的切割位點(diǎn)切割 ,產(chǎn)生黏性末端 。 限制酶 Ⅰ 和 Ⅱ 切割后產(chǎn)生的黏性末端相同 ,即均產(chǎn)生 GATC 序列 ,因此可以用 DNA連接酶連接起來(lái) 。 目的基因 導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞最常用 、 最有效的方法是顯微注射 法 。 標(biāo)記基因可以檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì) 胞 。 用轉(zhuǎn)基因克隆豬進(jìn)行器官移植等醫(yī)學(xué)難題 ,可 以避免發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 。 答案 (1)① (只寫出切割后形成的的部分即可 ) — G↓ GATC C— — G GATCC— — C CTAG↑ G— — CCTAG G— ② 可以連接 因?yàn)橛蓛煞N不同限制酶切割后形成 的黏性末端是相同的 (或是可以互補(bǔ)的 ) (2)顯微注射技術(shù) (3)鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因 發(fā)生免疫 排斥反應(yīng) (4)②①③④ 用酶 Ⅰ 切割 程示意圖 ,請(qǐng)據(jù)圖作答。 (1)判斷某人患糖尿病的主要方法有 。 (2)能否利用人的皮膚細(xì)胞來(lái)完成①過(guò)程？ , 為什么？ 。 (3)為使過(guò)程 ⑧ 更易進(jìn)行 ,可用 處理 D 的細(xì)胞 。 D細(xì)胞一般選用大腸桿菌或枯草桿菌的原 因是 。 (4)下圖 A～ D段表示質(zhì)粒的某片段 ,若 B表示啟動(dòng)子 , 為使目的基因直接表達(dá) ,目的基因 C插入的最佳位 點(diǎn)是圖中的 處 (填數(shù)字序號(hào) )。 (5)根治糖尿病的最佳方法是 。 (6)基因工程其他方面的應(yīng)用 ,如被用于培育轉(zhuǎn)胰 蛋白酶抑制劑基因的蔬菜 ,但若對(duì)該蔬菜處理不當(dāng) , 可能給人體帶來(lái)的負(fù)面影響是 。 解析 (1)糖尿病患者空腹時(shí)的血糖濃度持續(xù)高于 ～ g/L,且尿液中含有糖 。 (2)胰島素基因 的表達(dá)只在胰島 B細(xì)胞內(nèi) ,人皮膚細(xì)胞內(nèi)雖有胰島 素基因 ,但不表達(dá) 。 (3)過(guò)程 ⑧ 是將目的基因?qū)? 大腸桿菌中 ,可用 Ca2+處理受體細(xì)胞 ,使之處于感受 態(tài) 。 大腸桿菌 、 枯草桿菌繁殖速度快 ,目的基因表 達(dá)迅速 ,故作受體細(xì)胞 。 (4)啟動(dòng)子位于基因的首 端 ,以驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出 mRNA。 (5)通過(guò)基因治療可 根治糖尿病 。 (6)轉(zhuǎn)胰蛋白酶抑制劑基因的表達(dá)產(chǎn) 物胰蛋白酶抑制劑可能會(huì)抑制人胰蛋白酶活性 ,從 而影響食物的消化 。 答案 (1)空腹時(shí)的血糖濃度持續(xù)高于 ～ g/L, 且尿液中有糖 (2)不能 皮膚細(xì)胞中的胰島素基因不表達(dá) ,不能 形成胰島素 mRNA (3)CaCl2(或 Ca2+) 繁殖速度快 ,目的基因表達(dá)迅速 (4)③ (5)基因治療 (6)胰蛋白酶抑制劑會(huì)抑制人的胰蛋白酶的活性 , 影響食物蛋白的消化 ,但是胰島素被注射到 人體后 ,會(huì)堆積在皮下 ,要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才能進(jìn) 入血液 ,而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解 ,因此 ,治 療效果受到影響 。 如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)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)通過(guò) DNA合成形成的新基因應(yīng)與 結(jié) 合后轉(zhuǎn)移到 中才能得到準(zhǔn)確表達(dá) 。 (3)若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素 ,需用到的 生物工程有 、 和發(fā)酵工程 。 (4)圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的 基本思路是什么？ 。 (5)下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法 ,錯(cuò)誤的是 ( ) ,使之 更加符合人類需要 進(jìn)行操作 ,定向改變分子的結(jié)構(gòu) 白質(zhì)分子 ,又稱為第二代 基因工程 解析 (1)蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì) 功能的特定需求 ,對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì) ,因 此 ,圖中構(gòu)建新的胰島素模型的依據(jù)是胰島素的預(yù) 期功能 。 (2)合成的目的基因應(yīng)與載體構(gòu)建基因表 達(dá)載體后導(dǎo)入受體細(xì)胞中才能得以表達(dá) 。 (3)利用 蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)自然界原本不存在的蛋白質(zhì) ,需對(duì) 原有的胰島素進(jìn)行改造 ,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 ,人工合 成新的胰島素基因 ,形成目的基因 ,改造好的目的 基因需通過(guò)基因工程來(lái)生產(chǎn)基因產(chǎn)物 ,并且在生產(chǎn) 過(guò)程中要借助工程菌 ,所以還需要進(jìn)行發(fā)酵 ,因此 該過(guò)程涉及蛋白質(zhì)工程 、 基因工程和發(fā)酵工程 。 (4)由新的蛋白質(zhì)模型到構(gòu)建新的基因 ,其基本設(shè) 計(jì)思路是根據(jù)新的蛋白質(zhì)中氨基酸的序列 ,推測(cè)出 基因中的脫氧核苷酸序列 。 然后用 DNA合成儀直接 合成出新的基因 。 (5)由于基因決定蛋白質(zhì) ,因此 , 要對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造 ,最終還必須通過(guò) 改造基因來(lái)完成 ,而不是直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行 操作。 答案 (1)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能 (2)載體 大腸桿菌等受體細(xì)胞 (3)蛋白質(zhì)工程 基因工程 (4)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 成出新的胰島素基因 (5)B 返回