【正文】 ．蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進行操作，定向改變其結構 C ．蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界中不存在的新型蛋白質(zhì)分子 D ．蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又稱為第二代基因工程 解析 ( 1 ) 蛋白質(zhì)工程的目標是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)結構進行分子設計，因此，圖中構建新的胰島素模型的依據(jù)是預期胰島素，即速效胰島素的功能。 ( 2 )人工合成的基因應與運載體結合，構建基因表達載體后導入受體細胞中才能得以表達。 ( 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)，需對原有的胰島素進行改造，根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列推測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。 ( 4 ) 由新的蛋白質(zhì)模型到構建新的基因，其基本設計思路是根據(jù)新的蛋白質(zhì)中氨基酸的序列，推測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，要對蛋白質(zhì)的結構進行設計改造，最終還必須通過改造基因來完成，而不是直接對蛋白質(zhì)分子進行操作。 答案 ( 1 ) 蛋白質(zhì)的預期功能 ( 2 ) 載體 大腸桿菌等受體細胞 ( 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，推測出其 基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA 合成儀來合成出新的胰島素基因。 ( 5 ) B 考點三 關注科技發(fā)展方向，解答基因工程相關綜合題 例 3. 利用動物乳腺生產(chǎn)產(chǎn)品的技術稱為動物乳腺生物反應器技術。青島 “ 嶗山奶山羊乳腺生物反應器的研制 ” 項目生產(chǎn)的藥用蛋白具有表達效率高、成本低、安全性高、易于分離純化的優(yōu)點，可產(chǎn)生乙肝表面抗原及抗凝血酶 Ⅲ 等醫(yī)藥產(chǎn)品，造福人類。據(jù)圖回答下列問題： ( 1 ) 在基因工程中， A 表示 _ _ _ _ _ _ _ _ ，如果直接從蘇云金芽孢桿菌中獲得抗蟲基因， ① 過程使用的酶區(qū)別于其他酶的特點是 _ _ _ _ _ _ _ _ ， B 表示 _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ( 2 ) 在研究過程中，研究人員首先從相關基因組中獲取了目的基因，并采用 _ _ _ _ _ _ _ _ 技術對目的基因進行擴增，然后將目的基因與質(zhì)粒等載體組合形成了重組載體。在重組載體的構建過程中需要的工具酶有 _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ( 3 ) 將目的基因導入受體細胞的過程中，在 ③ 過程中一般采用 _ _ _ _ _ _ _ _ ，在 ② 過程中 一般采用 _ _ _ _ _ _ _ _ ，受體細胞一般是 _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ( 4 ) 由于轉基因表達產(chǎn)物存在于山羊的乳汁中，檢測其體內(nèi)是否出現(xiàn)藥用蛋白，在分子水平上的檢測方法及結果是什么？ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ( 5 ) 要確定目的基因 ( 抗蟲基因 ) 導入棉花細胞后，是否能穩(wěn)定遺傳并表達，需進行檢測和鑒定，請寫出在個體水平上的鑒定過程： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 解析 本題主要考查基因工程的工具、步驟和應用。熟悉各個步驟是正 確解答本題的關鍵?；蚬こ痰墓ぞ呙赣邢拗泼?、 DNA 連接酶。其中限制酶具有專一性：一種限制酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列，并在特定的位點切割 DNA分子。目的基因的檢測與鑒定有四種方法：采用 DNA 分子雜交技術檢測轉基因生物染色體的 D N A 上是否插入了目的基因；檢測目的基因是否轉錄出了 mRN A ；檢測目的基因是否翻譯成了蛋白質(zhì)，進行個體水平的鑒定 ( 進行抗蟲或抗病的接種實驗 ) 。 答案 ( 1 ) 目的基因 一種限制酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列，并在特定的位點切割 DNA 分子 重 組 DNA ( 2 ) P C R 限制酶、 DNA 連接酶 ( 3 ) 農(nóng)桿菌轉化法 顯微注射法 受精卵 ( 4 ) 從轉基因山羊的乳汁中提取蛋白質(zhì)，用相應的抗體進行抗原一抗體雜交。如果出現(xiàn)雜交帶，表明乳汁中出現(xiàn)了藥用蛋白；如果不出現(xiàn)雜交帶，表明乳汁中未出現(xiàn)藥用蛋白 ( 5 ) 讓害蟲吞食轉基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定其是否具有抗蟲性狀 課堂鞏固 1. 天然的玫瑰沒有藍色花，這是由于缺少控制藍色色素合成的 基因 B ，而開藍色花的矮牽牛中存在序列已知的基因 B ?，F(xiàn)用基因工程技術培育藍玫瑰。下列操作正確的是 ( ) A ．提取矮牽牛藍色花的 mRN A ，經(jīng)逆轉錄獲得互補的DNA ，再擴增基因 B B ．利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因 B C ．利用 DNA 聚合酶將基因 B 與質(zhì)粒連接后導入玫瑰細胞 D ．將基因 B 直接導入大腸桿菌，然后感染并轉入玫瑰細胞 解析： 可以利用 m R N A 經(jīng)逆轉錄合成目的基因后再進一步擴增， A 項正確。因為開藍色花的矮牽?；?B 的序列是已知的，所以該目的基因宜采用化學方法合成或用聚合酶鏈式反應 (P C R ) 擴增，而不是從開藍色花矮牽牛的基因文庫中獲取， B 項錯誤。目的基因必須與運載體結合后才能導入受體細胞，且需要 DNA 連接酶縫合， C 、 D 項錯誤。 答案