Question

【題目】人 t-PA 蛋白能高效溶解血纖維蛋白凝聚的血栓。用傳統(tǒng)基因工程生產(chǎn)的t-PA給心梗患者大劑量注射卻會誘發(fā)顱內(nèi)出血，原因在于其與血纖維蛋白結(jié)合的特異性低，但若將其第84位的半胱氨酸換成絲氨酸，就能顯著降低出血副作用。據(jù)此，科學(xué)家對人t-PA 基因進行序列改造，再采取傳統(tǒng)的基因工程方法表達該突變基因，制造出了高性能的t-PA 突變蛋白。

（1）人 t-PA 基因第84位半胱氨酸的模板鏈堿基序列為ACA。絲氨酸的密碼子為UCU，突變基因中對應(yīng)該氨基酸密碼子的堿基序列應(yīng)設(shè)計為______。

（2）上述獲得突變目的基因的基本途徑是 ___。

（3）如圖所示 t-PA 突變基因、質(zhì)粒，用__________限制酶切開該質(zhì)粒較好。

（4）將相應(yīng)的重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌中，含 t-PA 突變基因的細(xì)胞應(yīng)具有的性狀是______。

（5）上述生物工程技術(shù)是以_______為基礎(chǔ)的，首先通過________，再進行______，以滿足醫(yī)療需求的。

Answer 1

【答案】AGA 從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的基因脫氧核苷酸序列 Xmal、Bg/II 新霉素抗性且呈白色 蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系 基因修飾或基因合成 對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造或制造新的蛋白質(zhì)

【解析】

本題考查基因工程和蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識。基因工程的基本操作步驟：獲取目的基因→構(gòu)建基因表達載體→導(dǎo)入受體細(xì)胞→得到轉(zhuǎn)基因生物→目的基因檢測與鑒定。蛋白質(zhì)工程可以通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造，或制造新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。

（1）人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板鏈堿基序列為ACA，根據(jù)轉(zhuǎn)錄過程堿基互補配對原則，絲氨酸的密碼子為UCU，則其模板鏈編碼序列為AGA，要將t-PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸，故需將編碼序列變?yōu)?/span>AGA；

（2）蛋白質(zhì)工程的基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因），以上是蛋白質(zhì)工程特有的途徑；

（3）由于目的基因的兩端的堿基序列分別是CCGG、CTAG ，所以應(yīng)用XmaI和BgII兩種限制酶切割，以便于把目的基因連接到質(zhì)粒pCLY11上；

（4）由圖1可知，將連接好的DNA分子導(dǎo)入大腸桿菌中，由于限制酶切割質(zhì)粒破壞了mlacZ基因，所以含t-PA突變基因重組DNA分子的細(xì)胞應(yīng)具有的表型是新霉素抗性且呈白色；

（5）蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。