- 蛋白质工程的崛起
- 共126题
利用基因工程生产蛋白质药物,经历了三个发展阶段:
第一阶段,将人的基因转入细菌细胞。
第二阶段,将人的基因转入小鼠等动物细胞。这两个阶段都是进行细胞培养,提取药物。
第三个阶段,将人的基因转入活的动物体内,再饲养这些转基因动物,从动物乳汁或尿液中提取药物。
(1)将人的基因转入异种生物细胞或体内,能够产生药物蛋白的原理是_______。
(2)人类基因能和异种生物的细胞或个体中的基因拼接(整合)在一起,是因为它们的DNA分子都具有____结构,都是由4种_____构成的,基因中碱基都能够_____。
(3)人的基因在异种生物的细胞中表达成蛋白质时,需要经过______和______两个步骤。第一步的模板是____,原料是_____提供的_____;第三步的模板是______,原料是_____。“搬运工”及“装配工”是:______,在异种生物细胞中的______上合成药物蛋白。
(4)利用转基因牛、羊的乳汁可以提取药物,甚至可以直接用于治病,因为其乳汁中含有_______。
正确答案
(1)基因能控制蛋白质的合成
(2)双螺旋 脱氧核糖核苷酸 互补配对
(3)转录 翻译 人的一段DNA 异种生物 核糖核苷酸 特定的一段mRNA 氨基酸 tRNA 核糖体
(4)药物蛋白质
胰岛素可以用于治疗糖尿病,但是胰岛素被注射人人体后,会堆积在皮下,要经过较长时间才能进入血液,而进入血液的胰岛素又容易分解,因此治疗效果受到影响。下图是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程,请据图回答有关问题。
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新的胰岛素模型的主要依据是________。
(2)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么?_____________。
(3)新的胰岛素基因与运载体(质粒)结合过程中需要限制性内切酶和DNA连接酶。已知限制性内切酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-。请画出质粒被限制性内切酶I切割后所形成的黏性末端___________。DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求?____________。
(4)若将含有新的胰岛素基因的表达载体导入植物细胞中,最常用的有效做法是____________。
(5)若要利用大肠杆菌速效生产胰岛素,需用到的生物工程有____________、___________和发酵工程。
正确答案
(1)蛋白质的预期功能
(2)根据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因
(3) 否
(4)农杆菌转化法
(5)蛋白质工程 基因工程
下图是某种动物蛋白质工程的示意图,请分析回答:
(1)蛋白质工程与基因工程最大的不同是_______________的来源不同,图中编号_______代表人工合成。
(2)为获得较多的受精卵用于研究,⑦过程的处理方案是____________。若⑦过程所得的卵母细胞是从卵巢中获得的,则体外受精前应在体外人工培养至________________。
(3)由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率低,所以在转化后通常需要进行________操作。
正确答案
(1)目的基因 ①~③
(2)用促性腺激素进行超数排卵 减数第二次分裂中期
(3)筛选
利用蛋白质工程改造天然蛋白质,进而改变其功能,可获得毒副作用减小,专一性、药效和稳定性都增强的理想的药物。如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物,但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时,重症病人每天得注射好几次药物,给病人增加了不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构,以延长胰岛素的半衰期,得到长效胰岛素;还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下,增强其他部位结合强度,使之难以被酶所破坏,从而增强其稳定性。
(1)若要批量生产以上提到的长效胰岛素,根据所学知识,需要用到哪些生物工程___________。
A.发酵工程 B.基因工程 C.蛋白质工程 D.胚胎工程
(2)用蛋白质工程生产的胰岛素,与天然胰岛素比较,显著的优点是__________。
正确答案
(1)A、B、C
(2)具有长效性
枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的活性,但极易被氧化而失活。1985年,美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后,虽然水解活性有所下降,但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂添加剂,可以有效去除血渍、奶渍等蛋白质污渍。请根据材料回答下列问题:
(1)改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是___________。
(2)改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原基因对比,至少有_______个碱基对发生了变化。
(3)利用生物技术改造蛋白质,提高了蛋白质的_________性,埃斯特尔所做的工作,是对已知蛋白质进行________。
(4)定点诱变技术是蛋白质结构改造中的__________。
正确答案
(1)蛋白质工程
(2)1
(3)稳定 少数氨基酸的替换
(4)小改
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