利用基因工程技術生產

A. 如圖是利用基因工程技術生產人胰島素的操作過程示意圖．據圖作答．（1）圖中細胞1是______細胞．過程②、

（1）據圖分析可知：①為從細胞中獲取胰島素mRNA的過程，由於基因的選擇性表達，只有胰島B細胞能合成胰島素，故細胞1為胰島B細胞；過程②為以mRNA為模板逆轉錄合成胰島素目的基因，需要逆轉錄酶，④為PCR技術大量擴增目的基因的過程，需要耐高溫的Taq聚合酶．
（2）過程②獲得的目的基因由胰島素的mRNA逆轉錄而來，該mRNA都能編碼氨基酸，與人細胞中胰島素基因相比，無不能編碼蛋白質的內含子序列．
（3）若A中共有a個鹼基對，其中鳥嘌呤有b個，根據鹼基互補配對原則，G=C=b個，則A=T=a-b個，經③④⑤過程連續復制4次，共需要提供2⁴-1=15條DNA分子的原料即可，故至少提供胸腺嘧啶15（a-b）．
（4）圖中B為運載體質粒，成分是環狀的DNA，組成單位為4種脫氧核苷酸，基因工程的核心步驟是基因表達載體的構建，包括⑥剪切和⑦拼接兩個過程．
（5）圖中C為基因表達載體（重組質粒），為了便於重組DNA的鑒定和選擇，其上必須有標記基因；⑧為將目的基因導入受體細胞大腸桿菌，常用Ca²⁺（CaCl₂）處理法．
（6）⑨為工程菌的大量培養繁殖，得到使外源基因高效率表達的菌類細胞株系稱為工程菌；由於大腸桿菌是原核生物，無染色體變異和基因重組，若過程⑨發生了變異即為基因突變；過程⑩得到的人胰島素還需要體外加工才具有生物活性，因為大腸桿菌體內沒有內質網和高爾基體，不能對蛋白質加工．
故答案為：
（1）胰島B逆轉錄酶、Taq酶
（2）內含子
（3）15（a-b）
（4）4⑥⑦
（5）標記基因Ca²⁺（CaCl₂）
（6）工程菌基因突變沒有內質網和高爾基體，不能對蛋白質加工

B. 如圖6-2-2是利用基因工程技術生產人工胰島素的操作過程示意圖

不能用皮膚細胞，過程1是從細胞中提取mRNA，這需要胰島素的基因在細胞中表達才能夠做到。人體的皮膚細胞高度分化，而動物細胞的分化不可逆，所以不能表達出胰島素的mRNA。
不明白請追問。
望採納

C. 利用分子生物學基因工程技術,重組生物體的遺傳密碼,培育出新的動植物品種,再用這些新品種生產的食物叫做()

轉基因食品
轉基因食品就是利用現代分子生物技術，將某些生物的基因轉移到其他物種中去，改造生物的遺傳物質，使其在性狀、營養品質、消費品質等方面向人們所需要的目標轉變

也就是說，通過基因工程手段將一種或幾種外源性基因轉移至某種生物體（動、植物和微生物等），並使其具有效表達出相應的產物（多肽或蛋白質），這樣的生物體作為食品或以其為原料加工生產的食品。

D. 下圖表示利用基因工程技術生產人胰島素的操作過程示意圖，請據圖回答： (1)①過程如果使用

E. 下圖是利用基因工程技術生產人胰島素的操作過程示意圖，請據圖作答。 (1)能否利用人的皮膚

F. 如何利用基因工程生產葯物

基因表達產生的是蛋白質，目前通過基因工程生產的也應該是蛋白質葯品。直接生產的，有的沒有活性，還需要人加工，比如，由大腸桿菌生產的人胰島素。

G. 簡述採用基因工程技術生產胰島素的操作步驟

1，目的基因的獲取：通過各種手段（基因文庫，化學合成，PCR技術等）獲取胰島素基因
2，基因表達載體的構建：一般採用質粒，用同一種限制酶切割質粒和切取目的基因（胰島素基因）使產生相同的粘性末端，將切取的胰島素基因片段插到質粒的切口處，再用DNA連接酶使質粒和胰島素基因結合成重組質粒
3，將重組質粒導入受體細胞（如大腸桿菌，用感受態細胞法即Ca+處理）
4，檢測與鑒定

H. 利用基因工程技術生產羧酸酯酶（CarE）制劑的流程如圖所示，下列敘述正確的是（）A．過程①需使用逆

A、過程①表示利用mRNA通過反轉錄法合成目的基因，逆轉錄過程中需要逆轉錄酶的催化，A正確；
B、過程②表示利用PCR技術對目的基因進行擴增，該過程中不需要利用解旋酶，解旋是通過高溫解鏈實現的，B錯誤；
C、感受態細胞法是利用的CaCl₂溶液，C錯誤；
D、過程④可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導入受體細胞，D錯誤．
故選：A．

I. 利用基因工程技術進行某蛋白質類葯物的生產，設計一個方案由野生型菌株出發到獲得生產型菌的過程

用基因工程技術當蛋白質的葯物生

J. 怎樣利用基因工程制葯

基因工程技術可生產的葯物和制劑包括:
(1)免疫性蛋白,如各種抗原和單克隆抗體;
(2)細胞因子,如各種干擾素,白細胞介素,集落刺激生長因子,表皮生長因子,凝血因子;
(3)激素,如胰島素,生長激素,心素納;
(4)酶類,如尿激酶,鏈激酶,葡激酶,組織型纖維蛋白溶酶原激活劑,超氧化物歧化酶.

基因工程葯物生產的基本過程
定義:基因工程技術是指將重組對象的目的基因插入載體,拼接後轉入新的宿主細胞,構建成工程菌(或細胞),實現遺傳物質的重新組合,並使目的基因再工程菌內進行復制和表達.
基因工程葯物製造的一般流程:
(1)獲得目的基因;(2) 組建重組質粒;(3)構建基因工程菌;(4)培養工程菌;(5)產物分離純化;(6)除菌過濾;(7)半成品檢定;(8)包裝
1,上游階段:首先獲得目的基因,然後用限制性內切酶和連接酶將其插入適當的載體質粒或噬菌體中並轉大腸桿菌或其它宿主菌(細胞),以便大量復制目的基因.選擇基因表達系統主要考慮的是保證表達功能,其次要考慮的是表達量的多少和分離純化的難易.其中的(1),(2),(3)步驟屬於上游階段,在實驗室完成.
2,下游階段:將實驗室成果產業化,商品化,它主要包括工程菌大規模發酵最佳參數大的確立,新型生物反應器的研製,高效分離介質及裝置的開發,分離純化的優化控制,高純度純品的制備技術,生物感測器等一系列儀器儀表的設計和製造,電子計算機的優化控制等.上述(4),(5),(6),(7),(8)等屬於下游階段.

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目的基因的獲得
一,逆轉錄法
逆轉錄法是先分離純化目的基因的mRNA,再反轉錄成cDNA,然後進行cDNA的克隆表達.
1,mRNA的純化
mRNA的特點:3'末端含有一多聚腺苷酸組成的末端.
方法:親和層析法
2,cDNA第一鏈的合成
一般 mRNA都帶有3'-polyA,所以可以用寡聚dT作為引物,在逆轉錄酶的催化下,開始cDNA鏈的合成.
用放射性探針法檢測.
3,cDNA第二鏈的合成
以cDNA第一鏈為模板合成第二鏈.
4,cDNA克隆
用於cDNA克隆的載體有兩類:質粒DNA和噬菌體.又將其分為表達型載體和非表達型載體.選用表達型載體可以增加目的基因的篩選方法,有利於目的基因的篩選.
cDNA片段與載體的連接通常採用下面方法:
加同聚尾連接:在載體和cDNA的3'末端加上互補的同型多聚酶序列.
人工接頭連接:所謂人工接頭是指用人工合成的,連接在目的基因兩端的含有某些限制酶切點的寡核苷酸片斷.
5,將重組體導入宿主細胞
6, cDNA文庫的鑒定
7,目的cDNA克隆的分離和鑒定
(1)核酸探針雜交法
(2)免疫反應鑒定法
逆轉錄-聚合酶反應法.該方法是mRNA經逆轉錄合成cDNA第一鏈,不需再合成第二鏈,而是在特異引物的協助下,用PCR法進行擴增,特異地合成目的cDNA鏈,用於重組,克隆.
二,化學合成法
前提:較小的蛋白質或多肽的編碼基因,必須知道目的基因的核苷酸排列順序,或知道目的蛋白質的氨基酸順序,再按相應的密碼子推導出DNA的鹼基序列.
操作:見書
限制:一,不能合成太長的基因.
二,人工合成基因時,遺傳密碼的簡並會為選擇密碼子帶來很大的困難.
三,費用高

基因表達
基因表達是指結構基因在生物體中的轉錄,翻譯以及所有加工過程.
基因表達研究是指外源基因在某種細胞中的表達活動,即剪切下一個外源基因片斷,拼接到另一個基因表達體系中,使其能獲得既有原生物活性又可高產的表達產物.
一,宿主細胞的選擇
宿主細胞應滿足的要求:
分類:第一類為原核細胞,如大腸桿菌等;第二類為真核細胞,如酵母等.
1,原核細胞
(1)大腸桿菌:目前採用最多的原核表達體系.
(2)枯草芽孢桿菌
(3)鏈黴菌
2,真核細胞
(1)酵母:釀酒酵母應用廣泛.
(2)絲狀真菌
(3)哺乳動物細胞
二,大腸桿菌中的基因表達
1,載體
表達載體必須具備的條件:
(1)載體能夠獨立的復制
(2)具有靈活的克隆位點和方便的篩選標記
(3)具有很強的啟動子
(4)具有阻遏子
(5)有很強的終止子
(6)有翻譯的起始信號
常用的表達載體:
(1)pBV220系統
(2)pET系統
2,影響目的基因在大腸桿菌中表達的因素
(1)外源基因的拷貝數
(2)外源基因的表達效率
①啟動子的強弱
②核糖體結合位點
③SD序列和起始密碼子ATG的間距
④密碼子組成
(3)表達產物的穩定性
(4)細胞的代謝負荷
(5)工程菌的培養條件
3,真核基因在大腸桿菌中的表達形式
(1)以融合蛋白的表達形式表達葯物基因
由一段短的原核多肽和真核蛋白結合在一起的蛋白質,稱為融合蛋白.
(2)以非融合蛋白的形式表達葯物基因
(3)分泌型表達蛋白葯物基因
三,酵母中的基因表達
1,載體
(1)載體的復制序列 包括YEp類,YRp類,YRp類和YIp類.
(2)克隆載體 由於從大腸桿菌中制備質粒比從酵母中容易,所以酵母質粒的加工和制備大部分是通過大腸桿菌進行的.
(3)表達載體 包括普通表達載體和精確表達載體.
2,影響目的基因在酵母菌中表達的因素
(1)外源基因的拷貝數
(2)外源基因的表達效率 主要與啟動子,分泌信號和終止序列有關.
(3)外源蛋白的糖基化
(4)宿主菌株的影響 表達用的酵母宿主菌應具備①菌體生長力強.②菌體內蛋白酶要較弱.③菌株性能穩定.④ 分泌能力強.
四,動物細胞中的基因表達