2022生物现代生物科技专题第1讲基因工程教案3

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第1讲基因工程
1.基因工程的诞生(Ⅰ)
2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)
3。

基因工程的应用(Ⅱ)
4.蛋白质工程(Ⅰ)1。

基因的结构与功能(生命观念)
2。

基因工程的操作流程图及蛋白质的流程图等(科学思维)3。

基因工程的应用和蛋白质工程(科学探究)
4.正确看待转基因生物与环境安全问题(社会责任)
考点一基因工程的基本工具及基本程序
1.基因工程的概念
(1)概念:按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

(2)优点
①与杂交育种相比:克服了远缘杂交不亲和的障碍。

②与诱变育种相比:定向改造生物的遗传性状。

2.基因工程的基本工具
(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)。

①来源:主要来自原核生物。

②特点:具有专一性,表现在两个方面:
识别——双链DNA分子的某种特定核苷酸序列.
切割-—特定核苷酸序列中的特定位点。

③作用:断裂特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

④作用结果
错误!—错误!
(2)DNA连接酶
(3)载体
①种类:质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

②质粒的特点错误!
③运载体的作用:携带外源DNA片段进入受体细胞。

3.基因工程的基本操作程序
(1)目的基因的获取
①从基因文库中获取
②人工合成错误!
③利用PCR技术扩增
(2)基因表达载体的构建—-基因工程的核心
①目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用。

②基因表达载体的组成
(3)将目的基因导入受体细胞
①转化含义:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内遗传和表达的过程.
②转化方法
生物类型植物动物微生物
受体细胞体细胞受精卵大肠杆菌或酵母菌等
(4)目的基因的检测与鉴定
4。

PCR技术
(1)原理:DNA复制。

(2)前提:已知目的基因的一段核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。

(3)条件:DNA模板、引物、热稳定DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸.
(4)扩增过程
变性温度上升到90~95 ℃左右,双链DNA解链为单链
复性温度下降到55~60 ℃左右,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
延伸温度上升到70~75 ℃左右,Taq 酶从引物起始合成互补链,可使新链由5′端向3′端延伸
(5)结果:上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分子就以2n的形式增加.PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。

1.限制酶的选择方法
图甲图乙
根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类。

(1)应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择PstⅠ。

(2)不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选
择SmaⅠ.
(3)为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图甲也可选择用PstⅠ和Eco RⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点).
2.基因表达载体中启动子、终止子的来源
(1)如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的,目的基因中已含有启动子、终止子,在构建基因表达载体时,不需要在质粒上接上特定的启动子、终止子。

(2)如果目的基因是通过人工方法合成的,或通过cDNA文库获得的,则目的基因是不含启动子和终止子的。

因此,在构建基因表达载体时,需要在与质粒结合之前,在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。

3.受体细胞的选择
受体细胞常用植物受精卵或体细胞(经组织培养)、动物受精卵(一般不用体细胞)、微生物(大肠杆菌、酵母菌)等。

要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素则必须用真核生物酵母菌(需内质网、高尔基体的加工、分泌);一般不用支原体,原因是它营寄生生活;一定不能用哺乳动物成熟的红细胞,原因是它无细胞核,也没有核糖体等细胞器,不能合成蛋白质。

1.用基因工程生产乙肝疫苗时,若选用细菌为受体细胞,则不能得到引起免疫反应的基因表达产物,分析其原因。

提示:大肠杆菌为原核生物,没有真核生物所具有的内质网、高尔基体等结构,无法对核糖体合成的肽链进行加工.
2.用箭头及简要的文字简述基因组文库和部分基因文库构建过程。

提示:基因组文库的构建过程:某种生物全部DNA错误!许多DNA片段错误!受体菌群体。

部分基因文库的构建过程:某种生物发育的某个时期的mRNA
错误!cDNA错误!受体菌群体。

3.现有一长度为1 000碱基对(bp)的DNA分子,用限制酶Eco RⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1 000 bp;用KpnⅠ单独酶切,得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子片段;用Eco RⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子片段。

尝试绘出该DNA分子的酶切图谱.
提示:
考查基因工程的工具
1.图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了Eco RⅠ、Bam HⅠ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点,图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的Eco RⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。

图(a)
图(b)
根据基因工程的有关知识,回答下列问题:
(1)经Bam HⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接,理由是________________________ ____________________________________________________ ____________.
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子,如图(c)所示。

这三种重组子中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________,不能表达的原
因是________
____________________________________________________ ____________.
甲乙丙
图(c)
(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,常见的有________和________________,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是________。

[解析](1)由题图可知,Bam H Ⅰ和Sau3AⅠ两种限制性内切酶的共同识别序列是,二者切割可以形成相同的黏性末端,因此经Bam HⅠ酶切得到的目的基因可以与图(b)所示表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。

(2)在基因表达载体中,启动子应位于目的基因的首端,终止子应位于目的基因的尾端,这样基因才能顺利地转录,再完成翻译过程,即顺利表达。

图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游,丙所示目的基因插入在终止子的下游,二者的目的基因均不能被转录,因此目的基因不能表达。

(3)常见的DNA连接酶有E·coli DNA连接酶和
T4DNA连接酶,其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。

[答案](1)Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游,丙中目的基因插入在终止子的下游,二者的目的基因均不能被转录(其他合理答案也可以)(3)E·coli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶(其他合理答案即可)
2.(2020·山东省高三二模)大肠杆菌β.半乳糖苷酶(Z酶)可催化底物(X-gal)水解产生蓝色物质。

在pUC18质粒中,lacZ′编码Z酶氨基端的一个片段(称为α。

肽),该质粒结构及限制酶识别位点如图甲所示.已知α.肽、缺失α.肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性,共同存在时就会表现出Z酶活性.利用图乙中的DNA片段与pUC18质粒进行基因工程操作.
甲乙
(1)限制酶能催化双链DNA分子中____________(填化学键名称)的断裂。

本实验可使用限制酶________处理pUC18质粒和图乙中的DNA片段,再通过DNA连接酶连接,获得含目的基因的
重组质粒。

(2)用重组质粒转化大肠杆菌,然后将大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的固体培养基上进行培养,由于未发生转化的大肠杆菌没有该质粒,因而不具有________,在该培养基上不能生长。

从功能上划分,该培养基属于________培养基.
(3)当上述培养基中含有X.gal时,生长出的菌落有蓝色和白色两种类型,其中含有重组质粒的大肠杆菌的菌落颜色为________,这是因为________________________________________。

为保证能通过菌落颜色辨别出含有重组质粒的大肠杆菌,本实验作为受体细胞的大肠杆菌中Z酶基因应满足的条件是_____________________。

[解析](1)限制酶能催化双链DNA分子中磷酸二酯键的断裂,将DNA降解。

从图中可知,酶Hin dIII可破坏目的基因,而质粒和目的基因两侧都有酶SalⅠ识别位点,因此本实验可使用限制酶SalⅠ处理pUC18质粒和图乙中的DNA片段.(2)重组质粒上有氨苄青霉素抗性基因,由于未发生转化的大肠杆菌没有该质粒,因而不具有氨苄青霉素抗性,在含氨苄青霉素培养基上不能生长.从功能上划分,该培养基属于选择培养基,选择了含重组
质粒的大肠杆菌。

(3)从图中可知,重组质粒是用酶SalⅠ分别处理过的质粒和目的基因片段形成的,重组质粒的lacZ′基因被破坏,不能合成β.半乳糖苷酶(Z酶),不能催化底物(X.gal)水解产生蓝色物质,故呈菌落白色。

已知α.肽、缺失α­肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性,共同存在时就会表现出Z酶活性,为保证能通过菌落颜色辨别出含有重组质粒的大肠杆菌,本实验作为受体细胞的大肠杆菌中Z酶基因应满足的条件是编码α.肽的DNA序列缺失,其他序列正常.
[答案](1)磷酸二酯键SalⅠ(2)氨苄青霉素抗性选择(3)白色目的基因与质粒连接后使lac Z′被破坏,不能合成α.肽编码α。

肽的DNA序列缺失,其他序列正常
基因工程的操作程序
3.(2020·湖北省高三一模)新型肺炎的病原体——新冠病毒,结构如图所示(棘突、脂质膜、包膜成分都是含有蛋白质,它们分别是由病毒RNA的基因S、M、E的指导合成)。

根据相关知识回答下列问题:
(1)新冠病毒侵染过程中,棘突首先与细胞膜上受体结合,可能作为病毒的疫苗。

如果利用基因工程研制新冠病毒疫苗,第一步是得到基因S,以用于后续操作,请简述获取S基因过程__________________________________。

基因工程的核心步骤是______________,完成该步骤所需要的酶有____________。

理论上,目的基因S应该导入________细胞中让其表达,以得到合适的产物。

(2)制备出来的“产品”必须具备________________________、________________________才能作为疫苗来使用。

(3)检测新型肺炎的一般策略是检测疑似病例是否携带新冠病毒。

新冠病毒主要由核酸和蛋白质构成,如果检测核酸,一般的方法是________;如果检测其特异性蛋白,方法是____________。

[解析](1)由于新冠病毒的遗传物质是RNA,故应提取病毒的RNA,逆转录成对应DNA后,PCR技术扩增得到基因S(或对病毒基因S测序,然后人工合成基因S )。

基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,完成该步骤所需要的酶有限制酶和DNA 连接酶。

理论上目的基因S应该导入受体细胞如哺乳动物(或大肠杆菌、哺乳动物)中让其表达,才能得到合适的蛋白质产物.(2)制备出来的“产品”不能对接受疫苗的生物有害,还应使其产生抗体,必须具备没有传染性和致病性(或没有“毒性")、能引起对新冠病毒的特异性免疫才能作为疫苗来使用。

(3)检测新型肺炎的一般策略是检测疑似病例是否携带新冠病毒,新冠病毒主要由核酸和蛋白质构成,如果检测其核酸RNA,RNA可由DNA转录而来,一般用探针法(或PCR法);如果检测其表达的特异性蛋白,方法是抗原-抗体杂交。

[答案](1)提取病毒的RNA,逆转录成对应DNA后,PCR技术扩增得到基因S(或对病毒基因S测序,然后人工合成基因S)基因表达载体的构建限制酶和DNA连接酶哺乳动物(或大肠杆菌、哺乳动物)(2)没有传染性和致病性(或没有“毒性”)能引起对新冠病毒的特异性免疫(3)探针法(或PCR法)抗原-抗体杂交
4.真核生物基因中通常含内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。

研究发现绿色木霉合成并分泌的环氧化水解酶可降解黄曲霉素B1。

现有含绿色木霉的菌液,为获得环氧化水解酶,研究小组进行以下两种尝试:
(1)方法一
①从含有绿色木霉的菌液中提取细胞的mRNA,在________酶的催化下,合成cDNA。

②以cDNA为模板,通过________技术大量扩增,获得目的基因。

③构建目的基因表达载体,导入大肠杆菌的体内。

④目的基因在大肠杆菌体内正常转录,但是翻译产生的环氧化水解酶没有生物活性,需做进一步的处理加工,原因在于________________________。

(2)方法二
①提取绿色木霉的全部DNA,选用适当的________酶处理后,会获得一些小的DNA片段。

②选择一些合适的载体与获取的DNA片段构建基因表达载体。

与从cDNA文库中获取目的基因构建表达载体所用载体相
比,该载体组成不需要添加__________________成分.
③载体和这些DNA片段连接起来,导入受体菌的群体中储存.
④从这些受体菌的群体中筛选出含有目的基因的受体菌,分离出目的基因,将该目的基因和载体结合,通过________法导入大肠杆菌体内。

⑤该目的基因在大肠杆菌的体内正常转录,但其不能进行翻译,原因在于____________________________________________。

[解析](1)以mRNA合成cDNA的过程为逆转录。

以已知的cDNA为模板扩增目的基因的过程称为PCR技术.绿色木霉为真核生物,合成并分泌的环氧化水解酶为分泌蛋白,而大肠杆菌为原核生物,细胞内无内质网和高尔基体,因此在其体内翻译产生的环氧化水解酶没有生物活性。

(2)由提取绿色木霉的全部DNA获取一些小的DNA片段需要用限制酶进行处理。

从cDNA 文库中获取目的基因中无启动子和终止子。

将该目的基因导入大肠杆菌的方法为转化法。

从基因组文库里分离出的该目的基因在大肠杆菌的体内正常转录,但其不能进行翻译,原因在于目的基因中存在内含子。

[答案](1)①逆转录②PCR④环氧化水解酶是分泌蛋白,需要内质网和高尔基体加工(2)①限制②启动子、终止子④转化⑤目的基因中存在内含子
考点二基因工程的应用和蛋白质工程
1.植物基因工程
(1)培育抗虫转基因植物:用于杀虫的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。

(2)抗病转基因植物:使用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。

(3)抗逆转基因植物:抗逆基因有抗旱基因、抗除草剂基因等。

(4)利用转基因改良植物的品质:如提高玉米中某种氨基酸含量、延长番茄储存时间、培育新花色的矮牵牛等.
2.动物基因工程
(1)提高动物生长速度:将外源生长激素基因转入动物体内,可以提高生长速度。

(2)用于改善畜产品的品质:将肠乳糖酶基因导入奶牛基因
组,可以使转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。

(3)用转基因动物生产药物:将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,培育乳腺生物反应器。

(4)用转基因动物作器官移植的供体。

3.基因工程药品
(1)受体细胞:多为原核细胞。

原因是其繁殖快、多为单细胞,遗传物质相对较少。

(2)方式:利用基因工程培育“工程菌"来生产药品.
(3)成果:利用“工程菌"可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。

4.基因治疗
(1)概念:把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,达到治疗疾病的目的。

(2)类型:体外基因治疗和体内基因治疗.
(3)实质:正常基因的表达掩盖病变基因的表达,达到治疗疾病的目的.
(4)成果:将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的淋巴细胞中,治疗复合型免疫缺陷症。

5.蛋白质工程
(1)概念
以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。

(2)流程图
写出流程图中字母代表的含义:
A.转录,B。

翻译,C。

分子设计,D.多肽链,E。

预期功能。

(3)蛋白质工程与基因工程的比较
①区别
项目蛋白质工程基因工程
过程预期蛋白质功能→设计预
期的蛋白质结构→推测应
有的氨基酸序列→找到相
对应的脱氧核苷酸序列
获取目的基因→基因表达
载体的构建→将目的基因
导入受体细胞→目的基因
的检测与鉴定
实质定向改造或生产人类所需
的蛋白质
定向改造生物的遗传特
性,以获得人类所需的生
物类型和生物产品
结果可生产自然界没有的蛋白只能生产自然界已有的蛋
质白质
②联系
a.蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。

b.基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造。

1.基因工程技术已成功应用于人类生产生活中的诸多方面,请从植物育种或人类疾病预防与治疗方面举一实例,并说明制备该转基因产品的基本技术流程。

(限100字以内)提示:实例一:转基因抗虫棉。

从细菌中克隆BT蛋白基因,构建重组载体,导入棉花细胞后进行组织培养,经过对再生植株中目的基因的检测,获得转基因棉花。

示例二:基因工程胰岛素。

克隆人的胰岛素基因,构建重组载体,转入大肠杆菌后,检查目的基因,筛选高产菌株并进行培养,生产胰岛素。

2.通过对Bt蛋白质三维结构图及氨基酸序列进行分析,发现若将该蛋白质结构中一段由14个氨基酸组成的螺旋结构缺
失,结构变化后的Bt蛋白质能使棉铃虫具有更高的致死率。

若要根据蛋白质工程的原理设计实验对Bt蛋白进行改造,以提高其致死率,写出其实验设计思路。

提示:参照密码子表,找到合成该14个氨基酸的碱基对序列所在的基因位置,将这些碱基对序列进行缺失处理。

基因工程的应用
1.(2020·江西省高三联考)胶原蛋白广泛应用于医学、化妆品、化工原料等领域,科研人员开展利用家蚕生产人胶原蛋白的研究。

请回答下列问题:
(1)家蚕核型多角体病毒(BmNPV)专性寄生于鳞翅目昆虫,将人胶原蛋白基因与________重组后,构建________。

体外克隆目的基因的方法是__________________________.
(2)BmNPV的p10基因是极强的启动子,将目的基因连接在p10基因的下游,目的是________________________________________。

目的基因与p10基因连接时,断裂与连接的化学键都是____________。

(3)重组BmNPV感染家蚕幼虫后,在幼虫淋巴液中提取蛋白质,用____________的方法检测目的基因是否成功表达。

相比于大肠杆菌,选择家蚕作为人胶原蛋白的生物反应器,其优点是
__________.
[解析](1)因为BmNPV专性寄生于鳞翅目昆虫,故将目的基因与BmNPV基因重组,构建基因表达载体,更有利于将目的基因导入家蚕细胞。

PCR是指在体外复制特定DNA片段,可在短时间内大量扩增目的基因。

(2)启动子位于基因的首端,它是RNA 聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录。

将目的基因与运载体连接时,限制酶和DNA连接酶作用的都是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质,可用抗原-抗体杂交的方法。

大肠杆菌为原核细胞,家蚕为真核生物,家蚕细胞中的内质网和高尔基体会对人胶原蛋白进行加工,与人体内表达的蛋白质结构和功能更相似.
[答案](1)BmNPV基因基因表达载体PCR技术(2)使目的基因在p10基因的驱动下高效表达磷酸二酯键(3)抗原-抗体杂交家蚕细胞中的内质网和高尔基体会对人胶原蛋白进行加工,使表达的胶原蛋白与人的胶原蛋白的结构和功能相似
2.(2020·临沂市高三二模)Cre/loxP重组酶系统是对转基因受体细胞DNA上的特定序列进行定点切割和重新连接,从而在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术。

其原
理是重组酶Cre能识别loxP位点(特定的DNA序列),并使loxP 位点间的基因序列被重组或删除。

受此启发,科学家在检测抗虫基因成功导入烟草细胞后,尝试用Cre/loxP重组酶系统删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因,其技术过程如图2(其中■表示启动子)。

图1
图2
(1)通过基因改造获得抗虫烟草过程中,为大量获得抗虫基因,可选择图1中引物________(用图中罗马数字表示)组合进行PCR扩增;扩增时,为确保抗虫基因和表达载体充分连接,常在基因上、下游引物的________端添加不同的限制酶切位点,其目的是______________________________。

(2)loxP是一种含34个碱基对的小型DNA片段,由一个不对称的间隔区和两个反向重复序列组成。

Cre酶能特异性地识别反向重复序列并于特定位置切开磷酸二酯键,类似于基因工程
中的________酶,从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒的原理是________________.
(3)通常用________法把携带抗虫基因的重组质粒甲导入烟草细胞,经检测导入成功后,抗除草剂基因即失去用途,继续留在烟草体内可能会引发的生物环境安全问题是_____________________.
(4)经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开,得到图2右侧的两个环状DNA分子。

由于______________,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。

[解析](1)PCR技术扩增目的基因过程中,引物与模板链的3′端结合,子链从5′端开始延伸,故要扩增抗虫基因应选择图1中引物Ⅱ、Ⅲ;为保证抗虫基因和表达载体的充分连接,PCR 扩增时,应在基因上、下游引物的5′端分别添加相应的酶切位点,且常在两条引物上设计加入不同的限制酶酶切位点,主要目的是使DNA片段能定向插入表达载体,减少自连.(2)Cre酶能特异性地识别反向重复序列并在特定位置切开磷酸二酯键,其功能类似于基因工程中的限制酶(限制性核酸内切酶);从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒相当于实现了基因间的重组,原理是基因重组。

(3)将重组质粒导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法;抗除草剂基因属于外源基因,若继续留在烟草体内可能
会转移到杂草中,造成基因污染。

(4)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终合成所需蛋白质.据图可知,质粒乙的抗除草剂基因前没有启动子(其中■表示启动子),故抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。

[答案](1)Ⅱ、Ⅲ5′减少DNA自连,使抗虫基因能定向插入表达载体(2)限制基因重组(3)农杆菌转化抗除草剂基因可能会转移到杂草中,造成基因污染(4)质粒乙的抗除草剂基因前没有启动子
蛋白质工程及应用
3.(2019·海南高考)人的T细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质(Y),该蛋白质由一条多肽链组成。

目前可以利用现代生物技术生产Y。

回答下列问题.
(1)若要获得Y的基因,可从人的T细胞中提取________作为模板,在________催化下合成cDNA,再利用______________技术在体外扩增获得大量Y的基因.
(2)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。

若将上述所得Y的基因插入农杆菌Ti质粒上的__________________中,得到含目的基因的重组Ti质粒,则可用
农杆菌转化法将该基因导入某种植物的叶肉细胞中。

若该叶肉细胞经培养、筛选等得到了能稳定表达Y的愈伤组织,则说明Y 的基因已经__________________。

(3)天然的Y通常需要在低温条件下保存。

假设将Y的第6位氨基酸甲改变为氨基酸乙可提高其热稳定性,若要根据蛋白质工程的原理对Y进行改造以提高其热稳定性,具体思路是____________________________________________ ____________________________________________________ ____________。

[解析](1)由于人的T细胞可以产生蛋白质Y,要获得Y 的基因,可从人的T细胞中提取mRNA作为模板,在逆转录酶催化下,利用四种游离的脱氧核苷酸合成cDNA,再利用PCR技术(体外扩增DNA的技术)在体外扩增获得大量Y的基因.(2)农杆菌转化法中,T.DNA可以携带目的基因转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,故需要Y的基因插入农杆菌Ti质粒上的T.DNA中,得到含目的基因的重组Ti质粒,把含目的基因的重组Ti质粒导入到农杆菌中,再让含目的基因的农杆菌侵染植物的叶肉细胞。

若该叶肉细胞经培养、筛选等得到了能稳定表达Y 的愈伤组织,则说明Y的基因已经整合到叶肉细胞染色体DNA 上。

(3)蛋白质工程需要从预期的蛋白质的功能出发,设计预期。

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