Question

【题目】近日，美国和澳大利亚的研究人员发现，从锥形蜗牛体内提取出的毒液可望帮助人类开发出超级速效的胰岛素。他们研究表明锥形蜗牛毒蛋白（Con-InsG1）能加速受体细胞信号转换，比人类胰岛素更加快速的发挥作用。因此制造这类“速效胰岛素”以及利用转基因技术实现批量生产成为I型糖尿病治疗的新思路。请回答下列问题：

（1）利用基因工程制造Con-InsC1这种速效胰岛素过程中，构建基因表达的载体一般包括目的基因、启动子、标记基因和_________。启动子的作用是______，标记基因的作用是__________。

（2）为了获得目的基因可以通过提取分析Con-InsGl毒蛋白中的_______序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，再用DNA合成仪直接大量合成。基因工程中需要DNA连接酶，根据酶的来源不同分为_________两类。

（3）将人工合成的目的基因导入大肠杆菌体内，一般先用药物处理大肠杆菌使之成为______细胞。再将重组DNA溶于____________中与该类细胞融合，在一定温度下促进细胞吸收重组DNA分子完成转化过程。

（4）经过目的基因的检测和表达，获得的Con-InsC1毒蛋白活性未能达到期待的“速效胰岛素”的生物活性，导致这种差异的原因可能是______。

Answer 1

【答案】终止子 一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动转录 鉴别和筛选含有目的基因的细胞 氨基酸 E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶 感受态 缓冲液 大肠杆菌中基因表达获得的蛋白质未加工

【解析】

基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等，其中启动子在基因的首端，是RNA聚合酶的结合位点，控制着转录的开始；终止子在基因的尾端，控制着转录的结束；标记基因是便于目的基因的鉴定和筛选；复制原点是DNA复制的起始位点。获取目的基因可采用的方法有：直接分离和人工合成，人工合成目的基因常用方法有反转录法和化学合成法。为了获得目的基因可以通过提取分析Con-Ins Gl毒蛋白中的氨基酸序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，再用DNA合成仪直接大量合成，基因工程中需要DNA连接酶，根据酶的来源不同分为EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类。

（1）基因表达的载体一般包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等，其中启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动转录；标记基因的作用是鉴别和筛选含有目的基因的细胞。

（2）人工合成目的基因，可以根据Con-Ins Gl毒蛋白中的氨基酸序列推mRNA中的核糖核苷酸序列，进而推测毒蛋白基因的核苷酸序列，再用DNA合成仪直接大量合成。基因工程中的DNA连接酶可以分为EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类。

（3）将人工合成的目的基因导入大肠杆菌等微生物体内，先用氯化钙处理大肠杆菌，使之成为感受态，再将重组DNA溶于缓冲液中与该类细胞融合。

（4）由于大肠杆菌是原核生物，细胞中没有内质网和高尔基体等多种细胞器，不能对合成的蛋白质进行加工、分类和包装，所以获得的Con-Ins Gl毒蛋白活性未能达到期待的“速效胰岛素”的生物活性。