Question

通过基因工程利用小球藻生产人胰岛素能克服利用细菌生产时的诸多不利影响。小球藻可大规模种植，并且所生产的胰岛素可以直接用于医疗和保健，该技术能提高小球藻的药用价值，形成高附加值的生物技术产品，同时也能降低医用蛋白的价格，使人胰岛素的应用得到普及。回答下列问题：

(1)基因工程中的目的基因可以从自然界中原有的物种中获得，也可以利用___________的方法获得目的基因。将目的基因导入植物细胞的最常用方法是_________________。

(2)在生物体外常用PCR技术来____________________。在PCR体系中需要加入dNTP(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)，dNTP脱去两个磷酸后形成的物质能作为DNA合成的原料，则dATP和ATP在组成成分上的差别是___________________。在PCR体系中___________(填“需要”或“不需要”)加入ATP。

(3)某PCR体系中用到的引物序列是 GGCCATT 和 CCGGTAA ，这两种引物设计是否合理?____(填“合理”或“不合理”)，理由是______________________________________。

(4)利用小球藻合成的人胰岛素和利用细菌合成的人胰岛素在空间结构上存在较大差异，其原因是____________________________________________________。

Answer

人工化学合成 农杆菌转化法 扩增目的基因 构成dATP的五碳糖是脱氧核糖，构成ATP的五碳糖是核糖 不需要 不合理 两种引物之间能够发生碱基互补配对，会降低引物的使用效率 小球藻是真核生物，其细胞中的内质网和高尔基体能对人胰岛素进行加工，而细菌则不能

【解析】

基因工程技术的基本步骤：

1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法（最常用）、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术；（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

(1)基因工程所需的目的基因除可以从自然界中原有的物种中获得外，还可以利用人工化学合成的方法获得目的基因。将目的基因导入植物细胞的最常用方法是农杆菌转化法。

(2)在生物体外常用PCR技术来扩增目的基因。在PCR体系中需要加入dNTP(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)，dNTP脱去两个磷酸后形成的物质能作为DNA合成的原料，则dATP的含义是脱氧三磷酸腺苷，而ATP的含义是三磷酸腺苷，二者在化学组成成分上的差别是前者所含的五碳糖是脱氧核糖，后者所含的五碳糖是核糖。由于每种原料中都含有高能磷酸键，所以在PCR体系中不需要再加入ATP分解供能了。

(3)如果在PCR体系中加入的两种引物序列是 GGCCATT 和 CCGGTAA ，二者之间刚好能够发生碱基互补配对，这样会降低引物的使用效率，所以用这样两种序列作为引物是不合理的。

(4)小球藻是真核生物，细胞内有内质网、高尔基体等加工分泌蛋白的细胞器，而细菌是原核生物，细胞没有具有膜结构的细胞器，所以利用小球藻合成的人胰岛素和利用细菌合成的人胰岛素在空间结构上存在较大差异。