下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要,请回答:

所属学校:学历教育 科目:高中生物 2024-08-06 10:38:43 高中生物

下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要,请回答:

本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子,通过某方法合成若干DNA片段,拼接而成,重组DNA分子可通过农杆菌介导的方法转入番茄中,在番茄的果实中表达人胰岛素。

(1)本专利是采用___________方法获得目的基因。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同,但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同,原因是________________。要想在体外获得大量该目的基因的片段,可以采用__________技术。该技术中使用的关键酶是____________ ;原料是四种脱氧核苷酸。

(2)根据上述摘要,转基因操作时所用的载体是___________,载体上的________可以转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。

(3)如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用____________技术,再经_____方法培养成个体。

【答案】

(1)人工合成 密码子具有简并性,基因序列不同,蛋白质可以相同 PCR 热稳定性DNA聚合酶(或Taq酶) (2)农杆菌的Ti质粒 T–DNA (3)DNA分子杂交 组织培养

【解析】

以题意“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要”为切入点,从中提取关键信息,据此围绕基因工程操作的基本程序等相关知识,对各问题进行分析作答。

(1)人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子,通过某方法合成若干DNA片段拼接而成,可见,此专利是采用人工合成的方法获得目的基因(胰岛素基因)。通过人工合成而获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同,但两者所编码的蛋白质的氨基酸序列相同,其原因在于:虽然基因序列不同,但由于密码子具有简并性,使得基因编码的蛋白质可以相同。采用PCR技术扩增目的基因,可在体外获得大量的该目的基因的片段。在PCR技术中使用的关键酶是热稳定DNA聚合酶(或Taq酶)。

(2)由题意“重组DNA分子可通过农杆菌介导的方法转入番茄中”可知:在转基因操作时所用的载体是农杆菌的Ti质粒。Ti质粒上的T-DNA可以转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。

(3)如果要检测受体细胞中是否存在目的基因,可采用DNA分子杂交技术。由于该受体细胞(番茄细胞)处于离体状态,所以需经组织培养方法才能将其培养成个体。

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