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第42讲生物科学与工业 1 基因工程药物 2 疫苗 1 疫苗的概念疫苗是一类接种后能激发人体免疫反应来抵抗某些传染病的生物制品 疫苗是一类特殊的药物 它不是用于治疗疾病 而是用于预防疾病 某些疾病只有通过接种疫苗才能够彻底控制和消灭 如天花及脊髓灰质炎等 2 减毒疫苗和灭活疫苗 基因工程药物的生产及原理 2011 杭州调研 1979年 美国科学家利用基因工程技术 将人胰岛素基因转入大肠杆菌细胞内 然后通过大肠杆菌的繁殖 生产出了人胰岛素 操作过程如图所示 1 人类基因能和异种生物的基因拼接在一起 是因为它们的DNA分子都具有 结构 都是由四种脱氧核苷酸构成的 2 获取真核生物的基因通常使用的方法是 已知人的胰岛素氨基酸序列后 从理论上说 不能由此准确地推断出人胰岛素基因的碱基排列顺序 因为 3 在上述基因工程操作的 和 过程中 必须使用 酶 过程需要使用 酶形成重组质粒 4 人的基因在大肠杆菌细胞中成功表达的标志是产生人胰岛素 此过程需经过 两个步骤 人的基因表达时所用的原料是细菌提供的 5 获得生产人胰岛素的大肠杆菌菌种后 需要通过 大量生产胰岛素 提取胰岛素使用 方法 解析 1 异种生物的基因之所以能拼接在一起 是因为它们具有相似的结构和组成 即都具有双螺旋结构 都是由四种脱氧核苷酸构成 2 基因工程中获取目的基因的方法有直接分离法和人工合成法 对于已知核苷酸排列顺序的基因常用人工合成法 一个氨基酸可对应一个或多个密码子 基因还存在着非编码区 只根据多肽链中氨基酸的排列顺序不能准确推出基因中碱基的排列顺序 3 基因工程中常用的工具酶为DNA连接酶和限制性核酸内切酶 4 基因控制合成的产物为蛋白质 蛋白质的生物合成需要经过转录和翻译两个步骤 在受体菌中合成人胰岛素 需要受体菌提供的氨基酸作原料 5 要大量获得胰岛素 需将受体菌发酵培养 可采用蒸馏 萃取或离子交换法从发酵液中提取胰岛素 答案 1 双螺旋 2 人工合成法密码子的简并性无法推测基因中的非编码区 3 同种限制
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