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高中 | 第1节 基因指导蛋白质的合成题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二 遗传与进化
第四章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
人体内的$\rm t-PA$蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。然而,为心梗患者注射大剂量的基因工程$\rm t-PA$会诱发颅内出血,其原因在于$\rm t-PA$与血纤维蛋白结合的特异性不高。研究证实,将$\rm t-PA$第$\rm 84$位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的$\rm t-PA$基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因,可制造出性能优异的$\rm t-PA$突变蛋白。
制造该性能优异$\rm t-PA$突变蛋白的过程称为 工程。
制造该性能优异$\rm t-PA$突变蛋白的过程涉及基因工程和基因改造,最终得到所需要的蛋白质,属于蛋白质工程的内容。
高纯度的$\rm DNA$模板是成功扩增目的基因的前提条件之一,在制备$\rm DNA$模板时,可以用高温处理的方法去除蛋白质,原因是$\rm (\quad\ \ \ \ )$。
蛋白质空间结构容易破坏
","氨基酸容易高温脱氨基
","$\\rm DNA$氢键容易断裂和恢复
","$\\rm DNA$和蛋白质可以碱基配对
"]蛋白质和$\rm DNA$的空间结构在高温下都会被破坏,但$\rm DNA$中的氢键断裂后再缓慢降低温度,其氢键可恢复,而蛋白质的空间结构不能恢复,因此可用高温处理的方法去除蛋白质,$\rm AC$正确。
故选:$\rm AC$。
已知人$\rm t-PA$基因第$\rm 84$位半胱氨酸的模板链(作为模板指导$\rm RNA$合成的链)序列为$\rm ACA$,而丝氨酸的密码子为$\rm UCU$,因此突变基因编码该氨基酸的模板链序列应设计为 。
因为制造性能优异的$\rm t-PA$突变蛋白,是将$\rm t-PA$第$\rm 84$位的半胱氨酸换成丝氨酸,已知人$\rm t-PA$基因第$\rm 84$位半胱氨酸的编码序列$\rm ($即模板链的互补链序列$\rm )$为$\rm ACA$,而丝氨酸的密码子为$\rm UCU$,因此突变基因编码该氨基酸的编码序列应设计为$\rm AGA$。
若获得的$\rm t-PA$突变基因如图所示,那么质粒$\rm pCLY11$需用限制酶 和 切开,才能与$\rm t-PA$突变基因高效连接,在连接时需要用到 酶。
如图所示,由于目的基因的两端的碱基序列分别是$\rm CCGG$、$\rm CTAG$,所以应用$\Xma$Ⅰ和$Bgl$Ⅱ两种限制酶切割,以便于把目的基因连接到质粒$\rm pCLY11$上,在连接时需要用到$\rm DNA$连接酶。
应选择在加入新霉素的培养基中 (能$\rm /$不能)生存并形成菌落的大肠杆菌作为受体细胞,将目的基因导入受体细胞,放在含新霉素的培养基中培养,选择呈 色的菌落,进一步培养、检测和鉴定,以选育能生产改良$\rm t-PA$蛋白的工程菌株。
由于质粒上以新霉素抗性基因作为标记基因,所以选择不能在加入新霉素的培养基中生存并形成菌落的大肠杆菌作为受体细胞,以便筛选出导入质粒$\rm pCLY11$的大肠杆菌。重组质粒的$\rm mlacZ$序列被破坏,表达产物使细胞呈白色,故在加入新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞需选择呈白色的菌落,进一步培养、检测和鉴定,以选育出能生产改良$\rm t-PA$蛋白的工程菌株。
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