Question

【題目】1979年科學(xué)家已成功地利用基因工程技術(shù)，將人的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組并在細(xì)菌細(xì)胞中獲得胰島素。請(qǐng)回答下列問題：

（1）基因的化學(xué)本質(zhì)是_________________。

（2）人的胰島素是由__________腺體分泌的，胰島素的生理作用是_______________________；人體缺乏胰島素易患_____________。

（3）DNA分子水解后可得到的3種單體是_________、___________、__________。DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是___________________。

（4）重組DNA分子在大腸桿菌內(nèi)合成蛋白質(zhì)必須經(jīng)過_________和_________。

（5）合成胰島素在細(xì)胞的____________結(jié)構(gòu)上，所需要的原料是____________。

（6）如合成胰島素，共含有51個(gè)氨基酸，控制合成的基因上，至少含有_____個(gè)脫氧核苷酸。

Answer 1

【答案】有遺傳效應(yīng)的DNA片段 胰島 促進(jìn)血糖的氧化分解，促進(jìn)血糖合成糖元和非糖物質(zhì)，降低血糖濃度 糖尿病 磷酸 脫氧核糖 含氮堿基 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)錄 翻譯 核糖體 氨基酸 306

【解析】

根據(jù)題意分析可知，將人的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組并在細(xì)菌細(xì)胞中獲得胰島素，胰島素屬于蛋白質(zhì)類的激素，在人體內(nèi)胰島素是由胰島B細(xì)胞合成并分泌的，胰島素能夠促進(jìn)組織細(xì)胞對(duì)血糖的攝取、利用和儲(chǔ)存，降低人體內(nèi)血糖的濃度。當(dāng)人體內(nèi)胰島素分泌不足時(shí)導(dǎo)致血糖濃度升高容易患上糖尿病。

胰島素屬于蛋白質(zhì)類激素，因此胰島素的合成受到基因的控制，通過轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，在核糖體上合成的蛋白質(zhì)，還需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工后才具有生物活性�？刂埔葝u素合成的基因?qū)儆?/span>DNA分子上有遺傳效應(yīng)的片段，DNA分子的組成單位是四種脫氧核苷酸，脫氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的脫氧核糖和一分子的含氮堿基組成的，因此DNA徹底水解后的產(chǎn)物是磷酸、含氮堿基和脫氧核糖。

（1）根據(jù)以上分析可知，基因是由遺傳效應(yīng)的DNA片段。

（2）根據(jù)以上分析可知，人的胰島素是由胰島中的胰島B細(xì)胞合成并分泌的，胰島素的生理作用是促進(jìn)血糖的氧化分解，促進(jìn)血糖合成糖元和非糖物質(zhì)，從而降低血糖濃度；人體缺乏胰島素易導(dǎo)致血糖濃度升高，從而出現(xiàn)糖尿病。

（3）根據(jù)以上分析可知，DNA分子的組成單位是四種脫氧核苷酸，而脫氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的脫氧核糖和一分子的含氮堿基組成的，因此DNA分子水解后可得到的3種單體是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。DNA分子一般呈現(xiàn)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

（4）重組DNA分子在大腸桿菌內(nèi)合成蛋白質(zhì)必須經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。

（5）由于胰島素屬于蛋白質(zhì)類激素，因此合成場(chǎng)所在核糖體上，需要以20種氨基酸為原料。

（6）在基因的表達(dá)過程中，基因片段是雙鏈，轉(zhuǎn)錄的mRNA是單鏈，而mRNA上的三個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸，假定不算終止密碼子，基因：mRNA：氨基酸=6：3：1，所以決定胰島素的基因至少有51×6=306脫氧核苷酸。