Question

5．科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内表达成功．请据图回答问题．
（1）图中①DNA是以原胰岛素mRNA为模板，通过反转录（逆转录）过程形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的基因．
（2）图中②代表的是特定的限制性核酸内切酶，在它的作用下将质粒（一种小型环状DNA）切出黏性末端．
（3）图中④表示将目的基因导入受体细胞．
⑤表示重组DNA随大肠杆菌的繁殖而扩增．
（4）采用蛋白质工程可以对胰岛素进行改造，使之起效时间缩短，保证餐后血糖高峰和血液中胰岛素高峰一致．如果你是科研工作者，请写出研制速效胰岛素的思路：
预期蛋白质的功能$\stackrel{设计}{→}$蛋白质三维结构 $\stackrel{推测}{→}$应有的氨基酸序列$\stackrel{合成}{→}$相应的脱氧核苷酸序列（基因）．

Answer 1

分析 分析图可知，图中通过反转录法合成目的基因，即表示采取人工合成方法获取原胰岛素目的基因的过程．
①是以mRNA为模板逆转录形成DNA；②用限制酶切割质粒；③表示构建重组质粒；④是将重组质粒导入受体细胞；⑤过程表示重组质粒随着大肠杆菌的复制而复制．

解答 解：（1）图中①DNA是以原胰岛素mRNA为模板，反转录形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的胰岛素基因．
（2）在切割质粒和目的基因时，需要用同一种特定的限制性内切酶进行切割，在它的作用下将质粒切出黏性末端．质粒一种小型环状DNA．
（3）图中④过程表示目的基因导入受体细胞．⑤过程表示重组质粒随着大肠杆菌的复制而复制．
（4）采用蛋白质工程可以对胰岛素进行改造的思路是：确定蛋白质的功能→预期蛋白质的空间结构→推测应有的氨基酸序列→找到基因的碱基序列．
故答案为：
（1）原胰岛素mRNA　反转录（逆转录）
（2）特定的限制性核酸内切酶　  小型环状
（3）目的基因导入受体细胞　    重组DNA随大肠杆菌的繁殖而扩增（意思答对即可）
（4）预期蛋白质的功能　蛋白质三维结构　应有的氨基酸序列　相应的脱氧核苷酸序列（基因）

点评 本题结合图表，考查基因工程、蛋白质过程的相关知识，要求考生识记基因工程的操作工具、操作步骤及相关细节；识记蛋白质工程，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题．