Question

16．材料一：人类可利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素．所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在胰岛素-COOH端加上KDEL内质网滞留序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解．将该基因置于果实专一性启动子的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄的果实中表达人胰岛素．
材料二：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T₄溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T₄溶菌酶的耐热性．
（1）材料一中基因工程操作是采用人工合成方法获得目的基因的．获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因中编码氨基酸的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同，这是因为密码子具有简并性（或一种氨基酸有多个密码子），基因序列不同，蛋白质可以相同．要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用PCR技术．
（2）根据上述描述，转基因操作时所用的载体是农杆菌的Ti质粒，载体上的T-DNA可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．
（3）材料二属于蛋白质工程范畴．该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术．

Answer 1

分析 1、材料一中利用转基因番茄生产胰岛素的方法，可见该专利采用的基因工程技术，目的基因是人胰岛素基因，且所用的人胰岛素基因是人工合成的，将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄的果实中表达人胰岛素；
2、材料二对编码T4溶菌酶的基因进行改造，从而改造了T₄溶菌酶的结构，属于蛋白质工程．

解答 解：（1）根据题干信息可知材料一中基因工程操作是采用人工合成方法获得目的基因的．虽然获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因中编码氨基酸的碱基序列不同，密码子具有简并性（或一种氨基酸有多个密码子），基因序列不同，蛋白质可以相同，所以但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同．目的基因可以采用PCR技术扩增产生大量的目的基因．
（2）根据“将该基因置于果实专一性启动子的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中”可知该过程的载体是农杆菌的Ti质粒，质粒上的T-DNA可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．
（3）材料二中的技术属于蛋白质工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过对基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质的技术．
故答案为：
（1）人工合成    密码子具有简并性（或一种氨基酸有多个密码子），基因序列不同，蛋白质可以相同       PCR
（2）农杆菌的Ti质粒        T-DNA
（3）蛋白质     现有蛋白质      新蛋白质

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的工具及操作步骤，能分析表中内容提取有效信息答题，属于考纲识记和理解层次的考查．