【正文】 Bt毒蛋白 基因、蛋 白酶抑制 劑基因、 淀粉酶抑 制劑基因、 植物凝集 素基因 抗蟲： Bt毒蛋 白水解成多肽 與腸上皮細(xì)胞 結(jié)合 ,形成穿 孔 ,細(xì)胞腫脹 裂解致死 。 ③ DNA分子制作探針進(jìn)行檢測(cè)時(shí)應(yīng)檢測(cè)單鏈 ,即將 雙鏈 DNA分子打開。 蛋白質(zhì)工程的概念 ? 是研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，然后人為地 設(shè)計(jì) 一個(gè)新蛋白質(zhì)，并按這個(gè)設(shè)計(jì)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)去改變其基因結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)。 ? 2. 對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)？ ? 答：毫無疑問應(yīng)該從對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)改造，主要原因如下： ? （ 1）任何一種天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因即對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且改造過的蛋白質(zhì)可以遺傳下去。 ? 蛋白質(zhì)工程是 ：確定蛋白質(zhì)的功能 → 蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu) → 蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài) → 應(yīng)有的氨基酸序列 → 應(yīng)有的堿基排列， ? 創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì)工程 的重點(diǎn)則在于對(duì)已存在的蛋白質(zhì)分子的改造。 ②鐮刀型細(xì)胞貧血癥基因治療過程 步驟 過程 獲取正常的血 紅蛋白基因 用限制酶從人的 DNA分子中切取血紅 蛋白基因 形成重組載體 用同一種限制酶切取目的基因和切割載體 DNA,再用 DNA連接酶將正常血紅蛋白基因連接在載體 DNA上 ,形成 重組載體 重組載體的導(dǎo)入與篩選 將攜帶正常血紅蛋白基因的重組載體導(dǎo)入患者的造血干細(xì)胞中 ,并將重組載體插入到染色體 DNA上。 顯微注射法的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo) 入的外源基因片段可長(zhǎng)達(dá) 50kb,且無需載體 ,外源 基因在宿主染色體上的整合率相對(duì)較高。 (2)培育轉(zhuǎn)植酸酶基因的大豆 ,可提高其作為飼料 原料時(shí)磷的利用率 。 (4)轉(zhuǎn)基因生物可造成基因污染等不良影響。 (1)科學(xué)家在進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)操作時(shí) ,要用同一種 分別切割質(zhì)粒和目的基因 ,質(zhì)粒的 黏性末端與目的基因 DNA片段的黏性末端的 “ 縫 合 ” 需要 的幫助 。 (3)因?yàn)榛ǚ壑袔缀鯖]有細(xì)胞質(zhì) ,所以 葉綠體 DNA不會(huì)通過花粉傳遞。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)在培育轉(zhuǎn)人生長(zhǎng)激素基因牛的過程中 ,① 過程 需要的工具酶是 ,② 過程常用的 方法是 。第二步為目的基因的整合 ,形成重組質(zhì)?；? 重組 DNA。 所以基因要 表達(dá)必須要有啟動(dòng)子的啟動(dòng)。 在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)能夠表達(dá) 出人的蛋白 ,一方面是因?yàn)榛蚰芸刂? , 另一方面是因?yàn)樗械纳? 。 圖示的 4個(gè) DNA片段中 ,只有 ② 和 ④ 的堿 基之間能通過堿基互補(bǔ)配對(duì)粘連起來。 理由是 。 標(biāo)記基因可以檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì) 胞 。 (5)根治糖尿病的最佳方法是 。 (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 。 (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 基因需通過基因工程來生產(chǎn)基因產(chǎn)物 ,并且在生產(chǎn) 過程中要借助工程菌 ,所以還需要進(jìn)行發(fā)酵 ,因此 該過程涉及蛋白質(zhì)工程 、 基因工程和發(fā)酵工程 。 然后用 DNA合成儀直接 合成出新的基因 。 如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效 胰島素的生產(chǎn)過程 ,請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題： (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 。 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 。 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。 (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 。 綠色熒光 蛋白能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光 ,這樣借 助 GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)部的 移動(dòng)情況 ,幫助推斷蛋白質(zhì)的功能 。 “ 生命原點(diǎn) ” 是指?jìng)€(gè)體發(fā)育的起點(diǎn) ,正常情 況下 ,個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵 ,其全能性最高 ,體 細(xì)胞返回到 “ 生命原點(diǎn) ” 是恢復(fù)其全能性 ,類似于 脫分化過程 。 得知此消息后 ,“ 多利羊之父 ” Ian Wilmut隨即宣布放棄用體細(xì)胞核移植技術(shù)研究胚 胎干細(xì)胞 ,他認(rèn)為此種新方法才是今后治療疑難病 癥的關(guān)鍵。第四步檢測(cè)與表 達(dá) 。 在基因表達(dá)載體中 ,人生長(zhǎng)激素基因的前端必須有 。 (2)上述過程中 ,將目的基因?qū)朊藁?xì)胞內(nèi)使用 的方法是 ,這種導(dǎo)入方法較經(jīng)濟(jì)、 有效。 經(jīng)分析 ,該植株含有一個(gè)攜帶目的 基因的 TDNA片段 ,因此可以把它看作是雜合子 。② 重 組 DNA與微生物雜交 ,可能出現(xiàn)對(duì)動(dòng) 、 植物和人類 有害的病原微生物 。 請(qǐng)簡(jiǎn)述獲得 轉(zhuǎn)基因植株的完整過程： 。 基因診斷是用放射性同位素 、 熒光分子等標(biāo) 記的 DNA分子作探針 ,利用 DNA分子雜交原理 ,鑒定 被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息 ,達(dá)到檢測(cè)疾病或水體中 病毒的目的 ,因此一種基因探針只能檢測(cè)相應(yīng)的遺 傳信息 。 最近 ,科學(xué)家培 育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠 ,其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人 的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。 對(duì)位訓(xùn)練 ，將蘇云金芽孢桿 菌的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞并成功表達(dá)，培育出 了抗蟲棉。 蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較 項(xiàng)目 蛋白質(zhì)工程 基因工程 區(qū)別 過程 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)有的氨基 酸序列 → 推測(cè)相對(duì)應(yīng)的脫氧核 苷酸序列 → 合成 DNA→ 表達(dá)出 蛋白質(zhì) 獲取目的基因 → 構(gòu)建 基因表達(dá)載體 → 將目 的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 → 目的基因的檢測(cè)與 鑒定 實(shí)質(zhì) 定向改造或生產(chǎn)人類所需蛋白質(zhì) 定向改造生物的遺傳特性 ,以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品 結(jié)果 生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì) 一般是生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì) 聯(lián)系 蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上 ,延伸出來的