Question

【题目】糖尿病已经成为危害人类健康的严重疾病之一。糖尿病不仅与人们不健康的生活方式有关，也与患者体内胰岛素的缺乏有关。利用转基因技术实现胰岛素的批量生产就成为了目前糖尿病治疗的新思路，请回答下列相关问题：

（1）对于胰岛素基因的获取，一是通过提取____________细胞中的胰岛素mRNA，经过 _____________过程合成，之后通过 _________技术大量扩增；二是通过分析胰岛素的______________________________序列，进行人工合成。

（2）利用基因工程技术实现胰岛素的批量生产的过程中，关键操作环节是 ________。这一关键操作的目的是：①使目的基因 ______________________________ ；②使目的基因能够表达和发挥作用。

（3）为了将改造后的分子顺利导入大肠杆菌体内，一般需要用Ca2+处理大肠杆菌，使之成为 ______ 细胞。得到的人胰岛素需要体外加工才具有生物活性，原因是大肠杆菌 _____________________________________ 。

Answer 1

【答案】胰岛B??? 反转录??? PCR??? 氨基酸??? 基因表达载体的构建??? 在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给后代??? 感受态??? 没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工???

【解析】

基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原——抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）对于胰岛素基因的获取，一是通过提取胰岛B细胞的胰岛素mRNA，经过逆转录过程合成，之后通过PCR技术大量扩增；二是氨基酸序列法获取目的基因，通过分析胰岛素的氨基酸序列，进行人工合成。

（2）基因工程的操作步骤中，构建基因表达载体是基因工程操作步骤中的关键环节。构建基因表达载体的目的包括：①使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给后代；②使目的基因能够表达和发挥作用。

（3）为了将改造后的分子顺利导入大肠杆菌体内，一般需要用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞。由于大肠杆菌属于原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工，因此得到的人胰岛素需要体外加工才具有生物活性。