2017年6月西南大学网络与继续教育学院《生活中的DNA科学》[1194]大作业答案

③从RNA流向RNA（RNA自我复制)；
④从RNA流向DNA（逆转录）
其中前两条是中心法则的主要体现，后两条是中心法则的完善和补充
三、列举三种基于基因工程研发的产品，并对其进行简要描述。

答：胰岛素、干扰素、血清白蛋白
胰岛素：胰岛素，是一种蛋白质激素，由胰脏内的胰岛β细胞分泌。

胰岛素参与调节糖代谢，控制血糖平衡，可用于治疗糖尿病。

其分子量为5808道尔顿。

胰岛素应用于临床数十年，从抗原性较强的第一代动物胰岛素到基因重组但餐前需要等待30分钟的第二代人胰岛素，再发展到现在可以很好模拟生理性人胰岛素分泌模式的胰第三代胰岛素类似物。

目前更好模拟正常人体生理降糖模式的胰岛素是第三代胰岛素——胰岛素类似物。

1921年7月27日，胰岛素分离成功。

胰岛素由A、B两个肽链组成。

人胰岛素(Insulin Human)A链有11种21个氨基酸，B链有15种30个氨基酸，共16种51个氨基酸组成。

其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键，使A、B两链连接起来。

此外A链中A6(Cys)与
A11(Cys)之间也存在一个二硫键。

干扰素：干扰素(IFN)是一种广谱抗病毒剂，并不直接杀伤或抑制病毒，而主要是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白，从而抑制乙肝病毒的复制，其类型分为三类，α-(白细胞)型、β-(成纤维细胞)型，γ-(淋巴细胞)型;同时还可增强自然杀伤细胞(NK细胞)、巨噬细胞和T淋巴细胞的活力，从而起到免疫调节作用，并增强抗病毒能力。

干扰素是一组具有多种功能的活性蛋白质(主要是糖蛋白)，是一种由单核细胞和淋巴细胞产生的细胞因子。

它们在同种细胞上具有广谱的抗病毒、影响细胞生长，以及分化、调节免疫功能等多种生物活性。

抗病毒机理：当干扰素作用于细胞后，促进其第21对染色体上的基因表达，产生抗病毒蛋白，主要有3种：2’-5’合成酶（以ATP为底物合成低分子量的2’-5’合成酶，可降解病毒的mRNA）；合成蛋白激酶（可使多种与核糖体相连懂得蛋白质磷酸化，使病毒懂得蛋白质合成受阻）；磷酸二脂酶（抑制病毒肽链的延长和蛋白质的翻译）。

.抗病毒特点：有物种特异性、无病毒特异性；作用于细胞而非作用于病毒；作用的暂时性广谱性等。

抗病毒效能的应用：治疗病毒性肝炎、治疗人毛细胞白血病、肿瘤和其他病毒感染等。

临床应用：
1、IFN降低恶性实体瘤患者外周血淋巴细胞产生干扰素的能力明显降低，细胞免疫缺陷的患者IFN产生能力下降，如AIDS患者，这也是导致致死性病毒感染的原因之一。

2、IFN升高自身免疫患者血清中，IFN水平明显上升，如类风湿性关节炎、硬皮病、活动性红斑狼疮。

而非自身免疫患者血清中很少能查到IFN改变，因此血清IFN水平测定能区分是否患自身免疫性疾病，以及了解疾病的活动期。

血清白蛋白：即Serum albumin，常缩写为ALB。

血清白蛋白合成于肝脏，是脊椎动物血浆中含量最丰富的蛋白质.人血清白蛋白是由585个氨基酸组成的单链蛋白质，分子量为67kDa。

成熟的人血清白蛋白是一个心形分子，由3个结构相似的α-螺旋结构域组成。

人血清白蛋白（Human Serum Albumin，简称HSA）是人血浆中的蛋白质，其非糖基化的单链多肽包含585个氨基酸，分子量为66kD。

在血浆中其浓度为42g/L，约占血浆总蛋白的60%。

在体液中人血清白蛋白可以运输脂肪酸、胆色素、氨基酸、类固醇激素、金属离子和许多治疗分子等：同时维持血液正常的渗透压。

在临床上人血清白蛋白可用于治疗休克与烧伤，用于补充因手术、意外事故或大出血所致的血液丢失，也可以作为血浆增容剂.
四、常用的基因载体有哪些？载体必须满足哪些条件？
答：载体（vector），指在基因工程重组DNA技术中将DNA片段（目的基因）转移至受体细胞的一种能自我复制的DNA分子。

三种最常用的载体是细菌质粒、噬菌体和动植物病毒。

载体必须满足以下条件：
①在宿主细胞中能保存下来并能大量复制，且对受体细胞无害，不影响受体细胞正常的生命活动。

②有多个限制酶（restriction enzymes）切点，而且每种酶的切点最好只有一个，如大肠杆菌pBR322就有多种限制酶的单一识别位点，可适于多种限制酶切割的DNA插入。

③含有复制起始位点，能够独立复制；通过复制进行基因扩增，否则可能会使重组DNA丢失。

④有一定的标记基因，便于进行筛选。

如大肠杆菌的pBR322质粒携带氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因，就可以作为筛选的标记基因。

一般来说，天然运载体往往不能满足上述要求，因此需要根据不同的目的和需要，对运载体进行人工改建。

现在所使用的质粒载体几乎都是经过改建的。

⑤载体DNA分子大小应合适，以便操作。

基因克隆的载体类型：质粒载体，噬菌体载体，柯斯质粒载体，M13噬菌体载体，噬菌粒载体
五、怎么证明遗传物质是DNA而不是蛋白质？
答：DNA是遗传物质的概念起源于1944年Avery等人首次证明DNA是细菌遗传性状的转化因子。

他们从有荚膜、菌落光滑的Ⅲ型肺炎球菌（ⅢS）细胞中提取出纯化的DNA，加热灭活后再加入到无荚膜、菌落粗糙的Ⅱ型细菌（ⅡR）培养物中，结果发现前者的DNA能使一部分ⅡR型细胞获得合成ⅢS型细胞特有的荚膜多糖的能力。

而蛋白质及多糖类物质没有这种转化能力。

若将DNA事先用脱氧核糖核酸酶降解，也就失去了转化能力。

这一实验不可能是表型改变，也不可能是恢复突变，因为ⅡR型菌产生的是ⅢS型的荚膜。

它有力地证明DNA是转化物质。

已经转化了的细菌，其后代仍保留合成Ⅲ型荚膜的能力，说明此性状可以遗传给后代。

1952年Hershey和Chase等利用大肠杆菌噬菌体实验证实了DNA是遗传物质的本质。

在噬菌体中，DNA是惟一含磷的物质，而蛋白质是惟一含硫的物质。

利用含P或S的放射性培养基培养噬菌体，得到了放射性标记噬菌体。

使标记|的噬菌体吸附细菌，几分钟后离心除去未吸附的噬菌体。

然后利用捣碎机捣碎使噬菌体和细菌分开。

离心后细菌在沉淀中，而噬菌体在上清液中。

这时发现放射性的硫有80%在上清液中，只有20%在沉淀中，而磷的情况则相反。

说明在噬菌体感染的过程中，DNA进入了细菌体内，而蛋白质留在细菌体外。

证明具有遗传作用的是DNA而不是蛋白质。

六、试论DNA科学在法医检验中的作用。