Question

20．胰島素是治療糖尿病的重要藥物．現利用基因工程技術讓大腸桿菌生產人胰島素．圖為大腸桿菌質粒，tet^R和amp^R分別是四環素抗性基因和青霉素抗性基因．請據圖作答．
（1）獲取目的基因時，應從人的cDNA（基因組/cDNA）文庫中獲取，這樣做的原因是cDNA（中無內含子序列，）能夠在大腸桿菌中表達出正確的蛋白質．假設人胰島素基因中不含EcoRI、BamHI和Hind III限制酶的酶切位點，在獲取目的基因后，應在目的基因兩端添加BamHI和EcoRI限制酶的識別序列再進行酶切，就能保證把目的基因定向插入到質粒中，而且還能防止目的基因自身環化．
（2）在重組成功后，將重組質粒導入大腸桿菌常用感受態細胞（Ca²⁺處理細胞）法；選用大腸桿菌作受體細胞的原因是繁殖快、是單細胞、遺傳物質相對較少等．
（3）天然人胰島素不耐儲存，可使用蛋白質工程對蛋白質進行改造．蛋白質工程的基本途徑為：從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相應的脫氧核苷酸序列．

Answer 1

分析 1、將目的基因導人微生物細胞
（1）原核生物特點：繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少等．（也是常用原核生物作為受體的原因）
（2）轉化：用Ca²⁺處理細胞→感受態細胞→表達載體與感受態細胞混合（在緩沖液中）→一定溫度下，感受態細胞吸收DNA分子，完成轉化．
2、cDNA文庫和基因文庫的比較表：

文庫類型	cDNA	基因組文庫
文庫大小	小	大
基因中啟動子	無	有
基因中內含子	無	有
基因多少	某種生物的部分基因	某種生物的全部基因
物種間的基因交流	可以	部分基因可以

解答 解：（1）分析題意可知，受體細胞為大腸桿菌，由于大腸桿菌屬于原核生物，原核生物基因中沒有內含子，因此獲取目的基因時，應從人的cDNA文庫中獲取，這樣做能夠在大腸桿菌中表達出正確的蛋白質．假設人胰島素基因中不含EcoRI、BamHI和Hind III限制酶的酶切位點，在獲取目的基因后，應在目的基因兩端添加BamH I 和EcoR I限制酶的識別序列再進行酶切，就能保證把目的基因定向插入到質粒中，而且還能防止目的基因自身環化．
（2）在重組成功后，將重組質粒導入大腸桿菌常用感受態細胞（Ca²⁺處理細胞）法；選用大腸桿菌作受體細胞的原因是繁殖快、是單細胞、遺傳物質相對較少等．
（3）天然人胰島素不耐儲存，可使用蛋白質工程對蛋白質進行改造．蛋白質工程的基本途徑為：從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相應的脫氧核苷酸序列．
故答案為：
（1）cDNA    cDNA（中無內含子序列，）能夠在大腸桿菌中表達出正確的蛋白質
BamH I 和EcoR I限制酶               自身環化
（2）感受態細胞（Ca²⁺處理細胞）    繁殖快、是單細胞、遺傳物質相對較少等
（3）從預期的蛋白質功能出發       推測應有的氨基酸序列

點評 本題結合利用基因工程技術生產胰島素的操作過程示意圖，考查基因工程、遺傳信息的轉錄和翻譯、細胞分化等知識，要求考生識記基因工程的工具及操作步驟，能準確判斷圖中各過程或物質的名稱；識記遺傳信息轉錄和翻譯的過程，掌握密碼子的特點，能運用所學的知識結合圖中信息答題．