Question

【題目】下面是一項(xiàng)“利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)人胰島素的方法”的專利摘要。分析回答下列問題：

本發(fā)明利用轉(zhuǎn)基因番茄作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素。所用的人胰島素基因是依據(jù)植物“偏愛”的密碼子來設(shè)計(jì)所含的密碼子，通過人工合成若干DNA片段,拼接而成，并且在胰島素-COOH端加上KDEL內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列，避免胰島素在植物細(xì)胞中的降解。將該基因置于CaMV35S啟動(dòng)子和果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12的驅(qū)動(dòng)之下通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)入番茄中，在番茄的果實(shí)中表達(dá)人胰島素。

(1)本專利是采用 方法獲得目的基因的。獲得的人胰島素基因與人體細(xì)胞中胰島素基因的堿基序列不同,但兩者所編碼的蛋白質(zhì)中氨基酸序列相同，原因是 。要想在體外獲得大量該目的基因的片段，可以采用PCR技術(shù)，該技術(shù)中使用的關(guān)鍵酶是 ,原料是 。

(2)根據(jù)上述摘要，轉(zhuǎn)基因操作時(shí)所用的載體是 ，載體上的 可以轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。構(gòu)建的基因表達(dá)載體中含有: (從下列選項(xiàng)中選擇）。

①目的基因 ②CaMV35S啟動(dòng)子 ③果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12 ④引物 ⑤標(biāo)記基因 ⑥內(nèi)含子滯留序列 ⑦終止密碼子 ⑧終止子

(3)如果要檢測(cè)在受體細(xì)胞中是否存在目的基因可采用 技術(shù)。該技術(shù)中使用的基因探針也可以用來檢測(cè) 。還可以從 水平進(jìn)行鑒定。

Answer 1

【答案】(1)人工合成 密碼子具有簡(jiǎn)并性，基因序列不同，蛋白質(zhì)可以相同（2分） 熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶） 四種游離的脫氧核苷酸

（2）農(nóng)扦菌的Ti質(zhì)粒 T-DNA ①②③⑤⑧

(3)DNA分子雜交 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA 個(gè)體生物學(xué)

【解析】(1) 由題意可知，所用的人胰島素基因是依據(jù)植物“偏愛”的密碼子來設(shè)計(jì)所含的密碼子，通過人工合成若干DNA片段拼接而成，所以本專利是采用人工合成方法獲得目的基因的。獲得的人胰島素基因與人體細(xì)胞中胰島素基因的堿基序列不同，但兩者所編碼的蛋白質(zhì)中氨基酸序列相同，原因是密碼子具有簡(jiǎn)并性，即基因序列不同，但合成的蛋白質(zhì)可以相同。要想在體外獲得大量該目的基因的片段，可以采用PCR技術(shù)，該技術(shù)中使用的關(guān)鍵酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）,原料是四種游離的脫氧核苷酸；

(2)把目的基因轉(zhuǎn)到植物體內(nèi)，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，即相應(yīng)載體是農(nóng)扦菌的Ti質(zhì)粒，載體上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。構(gòu)建的基因表達(dá)載體中要含有①目的基因、②CaMV35S啟動(dòng)子、③果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12、 ⑤標(biāo)記基因、⑧終止子；

(3)如果要檢測(cè)在受體細(xì)胞中是否存在目的基因可采用DNA分子雜交技術(shù)，該技術(shù)中使用的基因探針也可以用來檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，還可以從個(gè)體生物學(xué)水平進(jìn)行鑒定。