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1、专题基因工程基因工程(一一)1基因工程的诞生。基因工程的诞生。2基因工程的原理及技术。基因工程的原理及技术。3DNA的粗提取与鉴定。的粗提取与鉴定。课程标准课程标准考点考点一基因工程的基本工具一基因工程的基本工具一、与一、与DNA分子相关的分子相关的酶 种类种类项目项目限制酶限制酶DNADNA连连接接酶酶DNADNA聚合聚合酶酶解旋酶解旋酶作用底作用底物物DNADNA分子分子DNADNA分子分子片段片段脱氧核苷脱氧核苷酸酸DNADNA分子分子作用部作用部位位磷酸二磷酸二酯键酯键磷酸二磷酸二酯键酯键磷酸二酯磷酸二酯键键碱基对间的碱基对间的氢键氢键作用结作用结果果形成黏形成黏性末端性末端或平末或平
2、末端端形成重形成重组组DNA分子分子形成新的形成新的DNA分分子子形成单链形成单链DNA分子分子二、二、载体体1 1作用作用(1)(1)作作为运运载工具，将目的基因工具，将目的基因转移到宿主移到宿主细胞内。胞内。(2)(2)利用它在宿主利用它在宿主细胞内胞内对目的基因目的基因进行大量复制。行大量复制。2 2具具备的条件的条件(1)(1)能在宿主能在宿主细胞内胞内稳定保存并大量复制。定保存并大量复制。(2)(2)有多个限制有多个限制酶切割位点，以便与外源基因切割位点，以便与外源基因连接。接。(3)(3)具有某些具有某些遗传标记基因，以便基因，以便进行行筛选。3 3种种类(1)(1)质粒：一种裸露
3、的、粒：一种裸露的、结构构简单、独立于、独立于细菌菌拟核核DNADNA之外，能之外，能够自我复制的很小的双自我复制的很小的双链环状状DNADNA分子。分子。(2)(2)噬菌体的衍生物。噬菌体的衍生物。(3)(3)动植物病毒。植物病毒。【案例案例1 1】(2009(2009福建理福建理综)转基因抗病香蕉的培育基因抗病香蕉的培育过程程如如图所示。所示。质粒上有粒上有PstPst、SmaSma、EcoREcoR、ApaApa等四种等四种限制限制酶切割位点。切割位点。请回答：回答：(1)(1)构建含抗病基因的表达构建含抗病基因的表达载体体A A时，应选用限制用限制酶_，对_进行切割。行切割。(2)(2
4、)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生胞的生长，欲利用欲利用该培养基培养基筛选已已导入抗病基因的香蕉入抗病基因的香蕉细胞，胞，应使基因表使基因表达达载体体A A中含有中含有_ _ _，作，作为标记基因。基因。Pst Pst EcoR EcoR 含抗病基因的含抗病基因的DNADNA、质粒粒(3)(3)香蕉香蕉组织细胞具有胞具有_，因此，可以利用，因此，可以利用组织培养培养技技术将将导入抗病基因的香蕉入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。胞培育成植株。图中中依依次表示次表示组织培养培养过程中香蕉程中香蕉组织细胞的胞的_。全能性全能性脱分化、再分化脱分化、再分化【
5、即即时巩固巩固1 1】(2010(2010江江苏)下表中列出了几种限制下表中列出了几种限制酶识别序序列及其切割位点，列及其切割位点，图1 1、图2 2中箭中箭头表示相关限制表示相关限制酶的的酶切位点。切位点。请回答下列回答下列问题：限制酶限制酶BamHHindEcoRSma识别序列及识别序列及切割位点切割位点GGATC CC CTAGGAAGCT TT TCGAAGAATT CC TTAAGCCCGGGGGGCCC(1)(1)一个一个图1 1所示的所示的质粒分子粒分子经SmaSma切割前后，分切割前后，分别含有含有_个游离的磷酸基个游离的磷酸基团。(2)(2)若若对图中中质粒粒进行改造，插入的
6、行改造，插入的SmaSma酶切位点越多，切位点越多，质粒的粒的热稳定性越定性越_。(3)(3)用用图中的中的质粒和外源粒和外源DNADNA构建重构建重组质粒，不能使用粒，不能使用SmaSma切割，原因是切割，原因是_。(4)(4)与只使用与只使用EcoREcoR相比相比较，使用，使用BamHBamH和和HindHind两种限制两种限制酶同同时处理理质粒、外源粒、外源DNADNA的的优点在于可以防止点在于可以防止_。0、2高高Sma会破坏会破坏质粒的抗性基因、外源粒的抗性基因、外源DNA中的目中的目的基因的基因质粒和含目的基因的外源粒和含目的基因的外源DNA片段自身片段自身环化化(5)(5)为了
7、了获取重取重组质粒，将切割后的粒，将切割后的质粒与目的基因片段混粒与目的基因片段混合，并加入合，并加入_酶。(6)(6)重重组质粒中抗生素抗性基因的作用是粒中抗生素抗性基因的作用是为了了_。(7)(7)为了从了从cDNAcDNA文文库中分离中分离获取蔗糖取蔗糖转运蛋白基因，将重运蛋白基因，将重组质粒粒导入入丧失吸收蔗糖能力的大失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突杆菌突变体，然后在体，然后在_的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。DNA连接接鉴别和和筛选含有目的基因的含有目的基因的细胞胞蔗糖蔗糖为唯一含碳唯一含碳营养物养物质考点二基因工程基本操作程序分析考点
8、二基因工程基本操作程序分析一、目的基因的一、目的基因的获取途径取途径1 1直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因组文文库中中获取。取。2 2人工合成目的基因人工合成目的基因常用的方法有：常用的方法有：(1)(1)已知核苷酸序列的已知核苷酸序列的较小基因，直接利用小基因，直接利用DNADNA合成合成仪用化用化学方法合成，不需要模板。学方法合成，不需要模板。(2)(2)以以RNARNA为模板，在逆模板，在逆转录酶作用下人工合成。作用下人工合成。3 3PCRPCR技技术与与DNADNA复制的比复制的比较PCR技术技术DNA复制复制相相同同点点原理原理
9、DNA双链复制双链复制(碱基互补配对碱基互补配对)原料原料四种游离的脱氧核苷酸四种游离的脱氧核苷酸条件条件模板、模板、ATP、酶等、酶等不不同同点点解旋解旋方式方式DNA在高温在高温下变性解旋下变性解旋解旋酶催化解旋酶催化场所场所体外复制体外复制主要在细胞核内主要在细胞核内酶酶热稳定的热稳定的DNA聚合酶聚合酶(Taq酶酶)细胞内含有的细胞内含有的DNA聚合酶聚合酶结果结果在短时间内形在短时间内形成大量的成大量的DNA片段片段形成整个形成整个DNA分分子子二、基因表达二、基因表达载体的构建体的构建1 1基因表达基因表达载体的体的组成：启成：启动子、目的基因、子、目的基因、终止子以及止子以及标记
10、基因等。基因等。2 2基因表达基因表达载体的构建方法体的构建方法三、将目的基因三、将目的基因导入受体入受体细胞胞生物种生物种类类植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞微生物细胞微生物细胞常用方常用方法法农杆菌转化法农杆菌转化法显微注射技术显微注射技术CaCa2 2处理法处理法受体细受体细胞胞体细胞体细胞受精卵受精卵原核细胞原核细胞转化过转化过程程将目的基因插将目的基因插入入TiTi质粒的质粒的TDNATDNA上上农杆农杆菌菌导入植物导入植物细胞细胞整合到整合到受体细胞的受体细胞的DNADNA表达表达将含有目的基将含有目的基因的表达载体因的表达载体提纯提纯取卵取卵(受受精卵精卵)显微注显微注射射受精卵
11、发受精卵发育育获得具有获得具有新性状的动物新性状的动物CaCa2 2处理细胞处理细胞感受态细胞感受态细胞重组表达载重组表达载体与感受态细体与感受态细胞混合胞混合感受感受态细胞吸收态细胞吸收DNADNA分子分子四、目的基因的四、目的基因的检测与与鉴定定1 1分子水平分子水平检测(1)(1)导入入检测：DNADNA分子分子杂交技交技术，即使用放射性同位素，即使用放射性同位素标记的含目的基因的的含目的基因的DNADNA片段作探片段作探针检测。2 2个体生物学水平个体生物学水平鉴定：定：对转基因生物基因生物进行抗虫或抗病的行抗虫或抗病的接种接种实验。【案例案例2 2】(2008(2008海南海南)如如
12、图为某种某种质粒表达粒表达载体体简图，小箭小箭头所指分所指分别为限制性内切限制性内切酶EcoEcoRIRI、BamBamHIHI的的酶切位点，切位点，ampampR R为青霉素抗性基因，青霉素抗性基因，tcttctR R为四四环素抗性基因，素抗性基因，P P为启启动子，子，T T为终止子，止子，oriori为复制原点。已知目的基因的两端分复制原点。已知目的基因的两端分别有包括有包括EcoEcoRIRI、BamBamHIHI在内的多种在内的多种酶的的酶切位点。切位点。据据图回答：回答：(1)(1)将含有目的基因的将含有目的基因的DNADNA与与质粒表达粒表达载体分体分别用用EcoRIEcoRI酶
13、切切,酶切切产物用物用DNADNA连接接酶进行行连接后，其中由两个接后，其中由两个DNADNA片段之片段之间连接接形成的形成的产物有物有_、_、_三种。若要从三种。若要从这些些连接物接物中分离出重中分离出重组质粒，需要粒，需要对这些些连接接产物物进行行_。目的基因目的基因载体体连接物接物载体体载体体连接物目的基因接物目的基因目的基因目的基因连接物接物分离分离纯化化(2)(2)用上述用上述3 3种种连接接产物与无任何抗物与无任何抗药性的原核宿主性的原核宿主细胞胞进行行转化化实验。之后将。之后将这些宿主些宿主细胞接种到含四胞接种到含四环素的培养基中，能素的培养基中，能生生长的原核宿主的原核宿主细胞
14、所含有的胞所含有的连接接产物是物是_ _ _；若接种到含青霉素的培养基中，能生若接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主的原核宿主细胞所含有的胞所含有的连接接产物是物是_。(3)(3)目的基因表达目的基因表达时，RNARNA聚合聚合酶识别和和结合的位点是合的位点是_，其合成的其合成的产物是物是_。(4)(4)在上述在上述实验中，中，为了防止目的基因和了防止目的基因和质粒表达粒表达载体在体在酶切后切后产生的末端生的末端发生任意生任意连接，接，酶切切时应选用的用的酶是是_。目的基因目的基因载体体连接物、接物、载体体载体体连接物接物载体体载体体连接物接物mRNAmRNA启启动子子EcoEcoRIR
15、I和和BamBamHIHI(【即即时巩固巩固2 2】(2008(2008广广东)天然天然酿酒酵母菌通常缺乏酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的分解淀粉的酶类,用作用作发酵原料的淀粉需酵原料的淀粉需经一系列复一系列复杂的的转化化过程才能被利用。研究者从某程才能被利用。研究者从某丝状真菌中状真菌中获取淀粉取淀粉酶基因并基因并转入入酿酒酵母菌，酒酵母菌，获得的得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。生酒精。请回答下列回答下列问题：(1)(1)将淀粉将淀粉酶基因切割下来所用的工具是基因切割下来所用的工具是_ _ _，用，用_ _ 将淀粉将淀粉酶基因与基因与载体拼接成新的体拼接成新的D
16、NADNA分子，下一分子，下一步将步将该DNADNA分子分子_ _ _，以完成工程菌的构建。，以完成工程菌的构建。(2)(2)若要若要鉴定淀粉定淀粉酶基因是否插入基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的酒酵母菌，可采用的检测方法是方法是_ _ _；若要；若要鉴定淀粉定淀粉酶基因是否翻基因是否翻译成淀粉成淀粉酶，限制性核酸内切限制性核酸内切酶导入入酿酒酵母菌酒酵母菌DNADNA连接接酶DNADNA分子分子杂交交可采用可采用_ _ _检测；将；将该工程菌接种在含淀粉的固工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周后，加入碘液，工程菌周围出出现透明圈透明圈
17、,请解解释该现象象发生的原因。生的原因。_。(3)(3)如何如何进一步一步鉴定不同的定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小？小？_。(4)(4)微生物在基因工程微生物在基因工程领域中有哪些重要作用？域中有哪些重要作用？_。抗原抗体抗原抗体杂交交培养基中淀粉被水解的区域，培养基中淀粉被水解的区域，遇碘不再遇碘不再变蓝色，色，产生透明圈生透明圈测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精活性或酒精产量量工具工具酶主要来自微生物；主要来自微生物；最重要的目的基因供体最重要的目的基因供体库之之一；一；目的基因的目的基因的载体之
18、一；体之一；作作为受体受体细胞；胞；提供用于提供用于发酵的工程菌酵的工程菌考点一基因工程的考点一基因工程的应用成果用成果一、植物基因工程的成果一、植物基因工程的成果1 1抗虫抗虫转基因植物：主要抗虫基因有基因植物：主要抗虫基因有BtBt毒蛋白基因、蛋白毒蛋白基因、蛋白酶抑制抑制剂基因、淀粉基因、淀粉酶抑制抑制剂基因、植物凝集素基因等。抗虫基因、植物凝集素基因等。抗虫棉、抗虫番茄、抗虫烟草都已棉、抗虫番茄、抗虫烟草都已获得成功，既减少了得成功，既减少了杀虫虫剂的使的使用，又保用，又保护了了环境。境。2 2抗病毒抗病毒转基因植物：主要抗病毒的病毒外壳基因、病毒基因植物：主要抗病毒的病毒外壳基因、病
19、毒的复制的复制酶基因、抗真菌的几丁基因、抗真菌的几丁质酶基因和抗毒素合成基因。基因和抗毒素合成基因。考点整合考点整合多种抗病毒植株已培育成功并开始多种抗病毒植株已培育成功并开始进行田行田间实验、栽培。、栽培。3 3抗逆抗逆转基因植物：主要有抗基因植物：主要有抗盐碱、抗干旱的渗透碱、抗干旱的渗透压调节基因、耐寒的抗基因、耐寒的抗冻蛋白基因、抗除草蛋白基因、抗除草剂基因等，减基因等，减轻了不利了不利环境条件境条件对农业生生产造成的影响。造成的影响。4 4利用利用转基因改良植物品基因改良植物品质：主要成果有培育：主要成果有培育赖氨酸含量氨酸含量较高的玉米、耐高的玉米、耐储存的番茄、花色存的番茄、花色
20、变异的矮异的矮牵牛花等。牛花等。二、二、动物基因工程的成果物基因工程的成果 1 1提高提高动物生物生长速度：速度：导入外源生入外源生长激素基因、培育激素基因、培育转基基因因绵羊和羊和转基因基因鲤鱼。2 2改善畜改善畜产品的品品的品质：如：如导入入肠乳糖乳糖酶基因，生基因，生产低乳糖低乳糖乳汁。乳汁。3 3用用转基因基因动物生物生产药物：利用乳腺反物：利用乳腺反应器生器生产抗凝血抗凝血酶、血清白蛋白、生、血清白蛋白、生长激素等医激素等医药产品。品。4 4用用转基因基因动物作器官移植的供体：利用基因工程抑制物作器官移植的供体：利用基因工程抑制抗原决定簇基因的表达或除去抗原决定基因，培育出没有免疫抗
21、原决定簇基因的表达或除去抗原决定基因，培育出没有免疫排斥反排斥反应的的转基因克隆猪器官。基因克隆猪器官。三、基因工程三、基因工程药物物利用利用转基因工程菌生基因工程菌生产出人出人类蛋白蛋白质药物。物。四、基因治四、基因治疗 项项目目类型类型外源基外源基因因类型及举类型及举例例过程过程特点特点成果举例成果举例体外体外基因基因治疗治疗腺苷酸腺苷酸脱氨酶脱氨酶基因基因从病人体内获得某种从病人体内获得某种细胞细胞细胞培养细胞培养体外完成基因转移体外完成基因转移筛选并扩增培养筛选并扩增培养重新输入患者体内重新输入患者体内操作复杂，操作复杂，但成功率但成功率高高治疗复合型免治疗复合型免疫缺陷症疫缺陷症体内
22、体内基因基因治疗治疗治疗遗传治疗遗传性囊性纤性囊性纤维化病的维化病的基因基因外源基因外源基因载体携带体载体携带体内相应组织细胞内相应组织细胞操作简单，操作简单，成功率低成功率低治疗遗传性囊治疗遗传性囊性纤维化病性纤维化病【案例案例1 1】(2009(2009江江苏)苏云金杆菌云金杆菌(Bt)(Bt)能能产生具有生具有杀虫能虫能力的毒素蛋白。下力的毒素蛋白。下图是是转BtBt毒素蛋白基因植物的培育毒素蛋白基因植物的培育过程示意程示意图(amp(ampr r为抗氨抗氨苄青霉素基因青霉素基因)，据，据图回答下列回答下列问题。(1)(1)将将图中中的的DNADNA用用HindHind、BamBamHH
23、限制限制酶切后，反切后，反应管管中有中有_种种DNADNA片段。片段。(2)(2)图中中表示表示HindHind与与BamBamHH酶切、切、DNADNA连接接酶连接的接的过程，此程，此过程可程可获得得_种重种重组质粒；如果粒；如果换用用BstBst与与BamBamHH酶切，目的基因与切，目的基因与质粒粒连接后可接后可获得得_种重种重组质粒。粒。(3)(3)目的基因插入目的基因插入质粒后，不能影响粒后，不能影响质粒的粒的_。(4)(4)图中中的的TiTi质粒粒调控合成的控合成的virvir蛋白，可以蛋白，可以协助助带有目有目的基因的的基因的TDNATDNA导入植物入植物细胞，并防止植物胞，并防
24、止植物细胞中胞中_ _ _对TDNATDNA的降解。的降解。421复制复制DNA水解水解酶(5)(5)已知已知转基因植物中毒素蛋白只基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫合某些昆虫肠上皮上皮细胞胞表面的特异性受体，使表面的特异性受体，使细胞膜穿孔，胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白毒素蛋白对人人类的的风险相相对较小，原因是人小，原因是人类肠上皮上皮细胞胞_。(6)(6)生生产上常将上述上常将上述转基因作物与非基因作物与非转基因作物混合播种，基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的其目的是降低害虫种群中的_基因基因频率的增率的增长速率。速率。表面无相表面无相应的特异性受
25、体的特异性受体抗性抗性【即即时巩固巩固1 1】(2008(2008山山东理理综)为扩大可耕地面大可耕地面积，增加粮食，增加粮食产量，黄河三角洲等量，黄河三角洲等盐碱地的开碱地的开发利用利用备受关注受关注。我国。我国科科学家学家应用耐用耐盐基因培育了耐基因培育了耐盐水稻新品系。水稻新品系。(1)(1)获得耐得耐盐基因后，构建重基因后，构建重组DNADNA分子所用的限制性内切分子所用的限制性内切酶作用于作用于图中的中的_处，DNADNA连接接酶作用于作用于_处。(填填“a a”或或“b b”)”)(2)(2)将重将重组DNADNA分子分子导入水稻受体入水稻受体细胞的常用方法有胞的常用方法有农杆菌杆
26、菌转化法和化法和_。(3)(3)由由导入目的基因的水稻入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用胞培养成植株需要利用_技技术，该技技术的核心是的核心是_和和_。a aa a基因基因枪法法植物植物组织培养培养脱分化脱分化 再分化再分化(4)(4)为了确定耐了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素同位素标记的的_作探作探针进行分子行分子杂交交检测，又要用，又要用_ _ 方法从个体水平方法从个体水平鉴定水稻植株的耐定水稻植株的耐盐性。性。一定一定浓度度盐水水浇灌灌耐耐盐基因基因考点二蛋白考点二蛋白质工程与基因工程的比工程与基因工程的比较 项目区别与联系项目区
27、别与联系蛋白质工程蛋白质工程基因工程基因工程区别区别过程过程预期蛋白质功能预期蛋白质功能设设计预期的蛋白质结构计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸推测应有的氨基酸序列序列找到相对应的找到相对应的脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列获取目的基因获取目的基因构建基构建基因表达载体因表达载体将目的基将目的基因导入受体细胞因导入受体细胞目的目的基因的检测与鉴定基因的检测与鉴定实质实质定向改造或生产人类所定向改造或生产人类所需的蛋白质需的蛋白质定向改造生物的遗传特性，定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类以获得人类所需的生物类型或生物产品型或生物产品结果结果可生产自然界没有的蛋可生产自然界没有的蛋白质白质
28、只能生产自然界已有的蛋只能生产自然界已有的蛋白质白质联系联系(1)蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程第二代基因工程(2)基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造程进行修饰、改造【案例案例2 2】20082008年年诺贝尔化学化学奖授予了三位在研究授予了三位在研究绿色色荧光光蛋白蛋白(GFP)(GFP)方面做出突出方面做出突出贡献的科学家。献的科学家。绿色色荧光蛋白能在光蛋白能在蓝光光或紫外光的激或紫外光的激发下下发出出荧光。借助光。借助GFPGFP发出的出的荧光就可以跟踪蛋光就可
29、以跟踪蛋白白质在在细胞内部的移胞内部的移动情况，帮助推断蛋白情况，帮助推断蛋白质的功能。的功能。GFPGFP基因可作基因可作为目的基因用于培育目的基因用于培育绿色色荧光小鼠，如光小鼠，如图表示表示培育培育绿色色荧光小鼠的基本流程：光小鼠的基本流程：请根据上述材料回答下列根据上述材料回答下列问题：(1)(1)用于培育用于培育绿色色荧光小鼠的基因表达光小鼠的基因表达载体的体的组成必成必须有启有启动子、子、_、_和和_等。等。图中中过程程常用的方常用的方法是法是_；过程程利用的生物技利用的生物技术是是_；在；在进行行过程程前，利用前，利用_可以可以获得数目更多且基因型相同的得数目更多且基因型相同的绿
30、色色荧光光小鼠。小鼠。(2)GFP(2)GFP基因与目的基因一起构建到基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的的结构与功能，且构与功能，且对细胞无毒性，因此胞无毒性，因此GFPGFP基因可以作基因可以作为基因表达基因表达载体上的体上的_。GFPGFP基因基因终止子止子标记基因基因显微注射法微注射法胚胎培养胚胎培养技技术胚胎分割胚胎分割标记基因基因(3)(3)目前科学家目前科学家们通通过_工程制造出了工程制造出了蓝色色荧光蛋白、光蛋白、黄色黄色荧光蛋白等，光蛋白等，该工程是直接改造工程是直接
31、改造GFPGFP分子，分子，还是改造是改造GFPGFP基基因？因？_。该工程的基本流程是工程的基本流程是_。预期蛋白期蛋白质功能功能设计预期的蛋白期的蛋白质结构构推推测应有的氨基有的氨基酸序列酸序列找到相找到相对应基因的脱氧核苷酸序列基因的脱氧核苷酸序列修修饰(合成合成)相相应的的基因基因表达出相表达出相应蛋白蛋白质蛋白蛋白质GFPGFP基因基因【即即时巩固巩固2 2】胰胰岛素可以用于治素可以用于治疗糖尿病，但是胰糖尿病，但是胰岛素被注素被注射到人体后，会堆射到人体后，会堆积在皮下，要在皮下，要经过较长的的时间才能才能进入血液，入血液，而而进入血液的胰入血液的胰岛素又容易分解，因此，治素又容易
32、分解，因此，治疗效果效果受到受到影响。影响。如如图是用蛋白是用蛋白质工程工程设计速效胰速效胰岛素的生素的生产过程，程，请据据图回答回答有关有关问题：(1)(1)构建新的蛋白构建新的蛋白质模型是蛋白模型是蛋白质工程的关工程的关键，图中构建新的胰中构建新的胰岛素模型的主要依据是素模型的主要依据是_。(2)(2)通通过DNADNA合成形成的新基因合成形成的新基因应与与_结合后合后转移到移到_ _ _中才能得到准确表达。中才能得到准确表达。大大肠杆菌杆菌受体受体细胞胞蛋白蛋白质的的预期功能期功能载体体(3)(3)若要利用大若要利用大肠杆菌生杆菌生产速效胰速效胰岛素，需用到的生物工程素，需用到的生物工程有有_ _ _和和发酵工程。酵工程。(4)(4)用蛋白用蛋白质工程生工程生产的胰的胰岛素，与天然胰素，与天然胰岛素比素比较，显著著的的优点是点是_。(5)(5)图解中从新的胰解中从新的胰岛素模型到新的胰素模型到新的胰岛素基因的基本思路素基因的基本思路是什么？是什么？蛋白蛋白质工程工程具有具有长效性效性根据新的胰根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推素中氨基酸的序列，推测出其基因中出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用的脱氧核苷酸序列，然后利用DNADNA合成合成仪来合成出新来合成出新的胰的胰岛素基因。素基因。