Question

【题目】在人体内胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链，此肽链在内质网中经酶Ⅰ切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原。进入高尔基体的胰岛素原经酶Ⅱ切割，去除中间片段C后，产生A、B两条肽链，再经酶Ⅲ作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。 目前，利用基因工程技术可大量生产胰岛素。

（1）人体细胞内合成前胰岛素原的细胞器是_______。胰岛素原由内质网运输到高尔基体，体现了生物膜具有_______性。

（2）你认为酶Ⅰ～Ⅲ是否为同种酶？_______。你作出此判断的理由是_______。

（3）利用基因工程技术生产胰岛素原过程中：

①可根据胰岛素原的氨基酸序列，设计并合成编码胰岛素原的_______序列，用该序列与_______构建胰岛素原基因重组表达载体。根据DNA的结构及组成，分析不同物种的DNA能拼接在一起的原因是_______。

②将重组表达体导入工程菌内，诱导目的基因表达。用胰岛素原的_____（填“抗体”或“抗原”）检测工程菌的提取物。若提取物发生反应，则用该工程菌进行_____（填“液体”或“固体”）发酵。

Answer 1

【答案】核糖体 流动 不同 酶具有专一性，它们催化的底物不同 DNA 质粒 不同物种的DNA都具有双螺旋结构，基本组成单位都是4种脱氧核苷酸 抗体 液体

【解析】

胰岛素在人体细胞中是由胰岛B细胞合成的分泌蛋白，其合成需要经过细胞器的分工协作；基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。

（1）胰岛素原的化学本质是多肽（蛋白质），合成场所在核糖体；胰岛素原由内质网运输到高尔基体，依赖于生物膜的流动性；

（2）酶具有专一性，由题干信息可知：酶Ⅰ的作用是切割氨基端，酶Ⅱ的作用是切割去除胰岛素原的中间片段C，酶Ⅲ的作催化51个氨基酸残基组成胰岛素，它们催化的底物不同，可知三种酶不同；

（3）①根据胰岛素原的氨基酸序列，可设计并合成编码胰岛素原的DNA序列（即目的基因），用该序列与质粒（运载体）构建胰岛素原基因重组表达载体；由于不同物种的DNA都具有双螺旋结构，基本组成单位都是4种脱氧核苷酸，故不同物种的DNA能拼接在一起；

②检测目的基因是否表达，应用抗原-抗体杂交技术，即用胰岛素原的抗体检测工程菌的提取物；工程菌通常用液体进行发酵。