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第3节 基因工程的应用
第3章　基因工程
课程内容标准 核心素养对接
举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。 1.举例说出植物基因工程、动物基因工程的成果及其给人类带来的影响。（生命观念）
2.展开想象的翅膀，用图画、文字或音乐创造等，畅想基因工程的未来。（社会责任）
一、基因工程在农牧业方面的应用
1.动植物品种的改良
（1）转基因抗虫植物：从某些生物中分离出具有 功能的基因，将它导入作物中培育出具有抗虫性的作物，是目前防治作物虫害的一种发展趋势。
（2）转基因抗病植物：科学家将来源于某些 等的抗病基因导入植物中，培育出了转基因抗病植物。
抗虫
病毒、真菌
（3）转基因抗除草剂植物：将 某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的作物品种。这样在喷洒除草剂时，田间杂草会被杀死而作物不会受到损伤。
2.改良植物的品质
（1）将某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，可以提高这种氨基酸的含量，科学家培育的某种转基因玉米中 的含量比对照高30%。
（2）我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高了它的观赏价值。
降解或抵抗
赖氨酸
3.提高动物的生长速度
由于外源 基因的表达可以使转基因动物生长得更快，因此科学家将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。
4.改善畜产品的品质
科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，用于解决部分人的乳糖不耐受问题。
生长激素
二、基因工程在医药卫生领域的应用
1.对 或动植物的细胞进行基因改造，使它们能够生产药物，是目前基因工程取得实际应用成果非常多的领域。这些药物包括细胞因子、抗体、疫苗和激素等。
2.干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病。
微生物
3.科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的 等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的 中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
启动子
受精卵
4.基因工程技术还可能使建立移植器官工厂的设想成为现实。将猪的器官移植到人体最大的问题是 。科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种 ，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去
，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
免疫排斥
调节因子
抗原决定
基因
三、基因工程在食品工业方面的应用
1.科学家将编码牛 的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过工业发酵批量生产凝乳酶。
2.加工转化糖浆需要的淀粉酶，加工烘烤食品要用到的脂肪酶等也都可以通过构建 ，然后用发酵技术大量生产。
凝乳酶
基因工程菌
1.判正误（对的画“√”，错的画“×”）
（1）“转基因抗虫植物”也可以用于抵抗各种植物疾病。 （ ）
（2）基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是受精卵。 （ ）
（3）利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素。 （ ）
（4）基因工程所需目的基因只能来源于微生物。 （ ）
（5）转基因生物的目的基因来自不同的物种，可见，基因工程可以打破物种间的生殖隔离。 （ ）
×
×
√
×
√
2.微思考
（1）乳腺生物反应器是如何形成的？可以生产什么产品？
提示　科学家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，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，进而培育成转基因动物，转基因动物进入泌乳期后，通过分泌的乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。生产抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α 抗胰蛋白酶等。
（2）异体器官移植会产生什么反应？主要由哪种特异性免疫引起？现在科学家有何设想来改变这种现状？
提示　免疫排斥。细胞免疫。科学家试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造，采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
任务驱动一　基因工程在农牧业方面的应用
下图为通过基因工程培育抗虫棉的过程，请回答：
1.图示的转化方法是哪一种？其有何特点？
提示　农杆菌转化法。将目的基因整合到受体细胞染色体上，可稳定遗传。
2.抗虫棉能抗病毒、细菌和真菌吗？为什么？
提示　不能。抗虫基因具有专一性。
3.要检测经上述过程培育的抗虫棉是否取得了成功，最简单的方法是什么？
提示　做抗虫实验。
4.从环境保护角度出发，分析转基因抗虫棉与普通棉相比在害虫防治方面有哪些优越性？
提示　减少了化学农药的使用量，降低了环境污染。
5.种植转基因抗虫棉若干年后，害虫会不会对转基因抗虫棉产生抗性？为什么？
提示　会。害虫会因遗传物质发生改变而产生对转基因抗虫棉的抗性。
1.转基因植物的外源基因及实例
外源基因类型 成果举例
转基因抗虫植物 抗虫基因 抗虫棉花、玉米、大豆、马铃薯
转基因抗病植物 抗病毒基因、抗真菌基因 抗病毒烟草、抗病毒番木瓜、抗病毒甜椒
转基因抗除草剂植物 降解或抵抗某种除草剂的基因 抗除草剂的大豆、玉米、油菜和甜菜
外源基因类型 成果举例
改善植物的品质 优良性状基因：提高必需氨基酸含量的蛋白质编码基因、与植物花青素代谢有关的基因 高赖氨酸玉米、新花色矮牵牛
提高动物的生长速率 生长激素基因 转基因鲤鱼
改善畜产品品质 肠乳糖酶基因 转肠乳糖酶基因的奶牛
2.关于转基因作物中的目的基因的三点提醒
（1）目的基因并非都来自微生物：目的基因都是来自其他生物的能表现出优良性状的外源基因，但并不都是来自细菌、病毒等微生物，如抗冻蛋白基因来自鱼类。
（2）目的基因对性状的控制：有的目的基因控制蛋白质的合成，直接控制生物的某种性状，这反映了基因与性状的直接关系；有的目的基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，这体现的是基因和性状的间接关系。
（3）注意“抗虫”和“抗病”的区别，两者可以分别通过害虫接种和病毒接种来进行个体水平的检测。
玫瑰有5 000多年的人工栽培历史，迄今已培育出2 500多个品种。玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的“黄酮类化合物3，5 氢氧化酶”的基因，因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的。但科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰，这株玫瑰的花瓣中所含的色素为蓝色。下列有关叙述正确的是 （　　）
A.蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡和叶绿体中
B.培育蓝玫瑰用到的工具酶是限制性内切核酸酶和DNA连接酶
C.蓝色素基因在所有玫瑰细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素
D.蓝玫瑰的培育成功意味着人类创造了一个新的物种
B
解析
蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡中，叶绿体中为光合色素，A错误；科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰，为转基因工程操作，故用到的工具酶是限制性内切核酸酶和DNA连接酶，B正确；蓝色素基因在玫瑰花瓣细胞中能控制合成蓝色翠雀花素，而在其他细胞中没有表达，C错误；蓝玫瑰仅仅是转入了一个外源基因，与其他的玫瑰未产生生殖隔离，没有产生新的物种，D错误。
［举一反三］
1.（生命观念）什么是乳糖不耐受？怎样利用基因工程解决这个问题？
提示　有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状，这称为乳糖不耐受。为了解决这一问题，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低。
2.（科学思维）为什么给动物导入生长激素基因后，转基因动物生长会加快？
提示　转生长激素基因动物体内的外源生长激素基因表达产生了生长激素，生长激素具有促进生长的作用，因此使转基因动物生长加快。
1.运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt毒蛋白基因转移到优质油菜里，培育出抗虫的转基因油菜品种。根据以上信息，下列叙述正确的是 （　　 ）
A.Bt 毒蛋白基因的化学成分是蛋白质
B.Bt 毒蛋白基因中会有菜青虫的遗传物质
C.转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有 Bt 毒蛋白基因
D.转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
C
解析
Bt毒蛋白基因的化学成分是DNA，A错误；Bt毒蛋白基因中不会有菜青虫的遗传物质，B错误；转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt毒蛋白基因，能控制合成杀虫蛋白，C正确；转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是有机物，D错误。
2.下列关于生物育种的叙述，正确的是 （　　）
A.诱变育种是农业生产上改良作物品质的最常用的方法
B.单倍体育种和多倍体育种都利用了染色体变异的原理
C.单倍体育种是指将花药培育成单倍体植株的过程
D.通过基因工程获得抗虫棉，该育种方法利用的原理是基因突变
B
解析
杂交育种是农业生产上改良作物品质的最常用的方法，A错误；单倍体育种和多倍体育种的原理都是染色体数目变异，B正确；单倍体育种是指将花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍，C错误；通过基因工程获得抗虫棉，实现了对原有品种的定向改造，该育种方法利用的原理是基因重组，D错误。
任务驱动二　基因工程在医药卫生领域和食品工业方面的应用
基因工程在医药卫生领域和食品工业方面有广泛的应用。请分析回答下列问题：
1.为什么乳腺生物反应器生产中构建基因表达载体时必须把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？
提示　只有连接了乳腺蛋白基因的启动子，才能保证相应的目的基因在其乳腺细胞内得以表达。
2.乳腺生物反应器的优点有哪些？
提示　乳腺生物反应器的优点有产量高、质量好、成本低、易提取等。
3.在食品工业中，可以构建基因工程菌，然后利用发酵工程生产各种工业用酶。相比从天然产物中提取，用基因工程技术提取的酶有何优点？
提示　相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶的纯度更高，而且它的生产成本显著降低，生产效率较高。
1.基因工程在医疗卫生领域的应用
目的基因 作用 说明
生产药物 人干扰素基因，抗体基因 用于疾病治疗 细胞因子、抗体、疫苗、激素等
转基因动物生产药物（乳腺生物反应器） 药用蛋白基因 通过分泌的乳汁来生产所需要的药品 已生产出的药品有抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α 抗胰蛋白酶等
目的基因 作用 说明
转基因动
物作器官
移植的
供体 抗原决定基因 通过抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因解决人体器官移植的来源问题 选择猪的器官作人器官替代品的原因：
（1）其内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似；
（2）体内隐藏的致病病毒要远远少于灵长类动物
2.乳腺生物反应器
项目 乳腺生物反应器
含义 指使外源基因在哺乳动物的乳腺中表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白
受体基因结构与人类基因结构的差异 动物的基因结构与人类的基因结构基本相同
基因表达 合成的药物蛋白与天然蛋白质相同
受体细胞 动物受精卵
项目 乳腺生物反应器
目的基因
导入方式 显微注射法
药物提取 从动物乳汁中提取
3.基因工程在食品工业方面的应用
用途 实例
生产氨基酸、维生素 天冬氨酸、苯丙氨酸
生产发酵奶制品 将编码牛凝乳酶的基因导入微生物，通过工业发酵生产凝乳酶
生产工业用酶 构建基因工程菌，生产淀粉酶、脂肪酶
科学家利用转基因技术成功培育出一头转入了赖氨酸基因的转基因牛，从其乳汁中可获得大量的赖氨酸。以下相关叙述，正确的是 （　　）
A.该过程中赖氨酸基因表达载体的受体细胞的性染色体组成可以是XX，也可以是XY
B.将赖氨酸基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养也能形成转基因牛
C.人们只在转基因牛的乳汁中才能获取赖氨酸，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有赖氨酸基因
D.运用基因工程技术让牛合成大量的赖氨酸，该技术将导致定向变异
D
解析
由于只有母牛能产生乳汁，因此该题中赖氨酸基因表达载体的受体细胞的性染色体组成只能是XX，A错误；在基因工程中，将目的基因导入动物的受精卵中，B错误；由于将赖氨酸的基因导入动物的受精卵中，因此转基因动物的体细胞中都有赖氨酸基因，但是只在乳腺细胞中表达，C错误；基因工程是人为将目的基因导入受体细胞，定向改造生物性状的技术，D正确。
［举一反三］
1.（生命观念）什么是干扰素？有何作用？用什么方法可大量生产干扰素？
提示　干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，它是一种抗病毒的特效药。用基因工程的方法可在大肠杆菌及酵母菌细胞内大量生产干扰素。
2.（科学思维）什么叫工程菌？利用工程菌可生产哪些药物？
提示　用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。相关药物有细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
1.我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育而成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可以治疗血友病。下列叙述错误的是 （　　）
A.这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B.该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C.该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D.该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
C
解析
转基因羊表达了人的基因，说明人和羊共用一套遗传密码，A正确；该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子，说明该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因，但该羊分泌的乳汁中不含有人的凝血因子基因，B正确、C错误；人的凝血因子基因进入羊的受精卵，培育的转基因羊的性腺细胞含有该基因，通过减数分裂产生的卵细胞可能含有该基因，其后代也可能含有人的凝血因子基因，D正确。
2.科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地使该基因在大肠杆菌中得以表达，过程如下图所示。下列相关叙述错误的是 （　　 ）
D
A.过程①表示通过逆转录方法来获取目的基因
B.构建重组质粒需要的酶是限制酶和DNA连接酶
C.进行过程③之前需用Ca2+处理大肠杆菌B，使其成为感受态
D.只有导入了重组质粒的大肠杆菌B才能在含氨苄青霉素的培养基上生长
解析
过程①是以RNA为模板形成基因的过程，属于逆转录，此过程需要逆转录酶的参与，A正确；构建重组质粒需要的酶是限制酶和DNA连接酶，B正确；进行过程③之前需用Ca2+处理大肠杆菌B，使其成为感受态，然后进行转化，C正确；由于抗氨苄青霉素基因未被破坏，所以在含有氨苄青霉素的培养基上能生长的是导入重组质粒的大肠杆菌B和导入普通质粒的大肠杆菌B，D错误。
知识网络构建
关键知识积累
1.基因工程在农牧业中的应用有：改良动植物品种，提高作物和畜产品的产量。
2.乳腺生物反应器是指将所需目的基因导入动物的受精卵，使转基因动物分泌的乳汁中含有所需要的药物蛋白。
3.用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。
1.番茄营养丰富，是人们喜爱的蔬菜。普通番茄细胞中含有控制多聚半乳糖醛酸酶合成的基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶的基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。下列关于培育抗软化番茄的叙述，错误的是 （　　）
A.运载工具可以是质粒
B.受体细胞是番茄细胞
C.目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因
D.目的基因的表达延缓了番茄的软化
C
解析
根据题干信息可知，运载工具可以是Ti质粒，则此时抗软化番茄的培育过程如下：以质粒作为载体，将目的基因（抗多聚半乳糖醛酸酶基因）与质粒结合形成重组DNA，利用含重组DNA的农杆菌去感染普通番茄，使目的基因整合到普通番茄细胞中的染色体DNA上，目的基因的表达可抑制多聚半乳糖醛酸酶的作用。
2.天然虾青素具有极强的抗氧化能力，能有效提高机体免疫力。法夫酵母是虾青素的天然来源，其最适细胞生长和色素合成的温度为20 ℃左右，因此在其发酵后期需消耗大量的能源降温，导致生产成本增加。目前解决这一问题主要有三种方法：原生质体融合、化学诱变和基因工程。据研究，嗜热菌能够在75 ℃条件下生长，是由于其细胞中含有丰富的热激蛋白。下列相关叙述错误的是 （　　）
A.酵母原生质体融合与植物体细胞杂交过程中都可用酶解法去除细胞壁
B.化学诱变法的优点是突变率高，缺点是对突变体的可预见性小
C
C.将嗜热菌的热激蛋白编码基因整合到法夫酵母基因组中，即利用基因工程的方法构建了耐热基因工程菌株
D.上述三种方法均需要在较高温度下进行大量的菌体筛选，才可能获得所需菌株
解析
酵母菌和植物细胞都含有细胞壁，且酵母原生质体融合与植物体细胞杂交过程中都存在膜的融合，故需要用酶解法先去除细胞壁，A正确；化学诱变法的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，化学诱变法的优点是突变率高，缺点是对突变体的可预见性小，B正确；将嗜热菌的热激蛋白编码基因整合到载体中，再将载体导入法夫酵母细胞中，这是利用基因工程的方法构建了耐热基因工程菌株，C错误；用原生质体融合、化学诱变和基因工程方法来生产耐热的法夫酵母，这些过程都需要在较高温度下进行大量的菌体筛选，才可能获得所需菌株，D正确。
3.嵌合抗原受体T细胞免疫疗法（CAR T）是将能识别某种肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR）的基因，通过基因工程手段转入患者的T细胞内。患者的T细胞被“重编码”后，可在体外培养条件下生成大量特异性识别相应肿瘤抗原的CAR T细胞。下列叙述错误的是 （　　）
D
A.CAR T是一种免疫细胞疗法，其原理是利用患者自身的免疫细胞来清除特定肿瘤细胞
B.慢病毒载体需将外源性的CAR基因整合到T细胞的染色体上，才能实现该基因的持久性表达
C.CAR T利用了抗原—受体特异性结合的特点，使T细胞能更精确地清除特定种类的肿瘤细胞
D.甲、乙患者体内存在相同的肿瘤细胞时，可将用治疗甲患者的CAR T细胞输入乙患者体内进行治疗
解析
由题意可知，CAR T是将能识别某种肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR）的基因，通过基因工程手段转入患者的T细胞内，使其表达后更容易识别特定种类的肿瘤细胞，本质上讲还是用自身的免疫细胞来清除肿瘤细胞，A正确；导入的基因整合到宿主细胞的染色体上后，可进行稳定的转录从而表达，即慢病毒载体需将外源性的CAR基因整合到T细胞的染色体上，才能实现该基因的持久性表达，B正确；抗原与相应受体有特异性结合的特点，能使CAR T细胞更迅速准确地与特定种类的肿瘤
解析
细胞结合，C正确；不同患者自身的T细胞表面的组织相容性抗原不同，不能将甲的CAR T细胞输入乙患者体内，因为这样会导致甲的CAR T细胞被乙的免疫系统攻击，D错误。
4.为利用链霉菌生产药物A，研究者构建重组DNA并导入链霉菌。重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培养和筛选过程如下图所示。
下列叙述不正确的是 （　　）
A.导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组
B.诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变
C.卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量
D.生产药物A最适合选用培养基b上的菌株
D
解析
重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因，导入受体细胞中，目的基因会插入到受体细胞的基因组中，发生的可遗传变异类型为基因重组，A正确；诱变处理所依据的原理是基因突变，基因突变是不定向的，所以诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变，B正确；药物A基因和Neo基因共用一个启动子，二者同时表达，所以卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量，C正确；诱变处理后将菌液稀释后涂布，在含不同浓度卡那霉素的培养基上各接种等量同一稀释度的培养液，应该选择含卡那霉素浓度最高的培养基上所长出的菌落，其生产药物A的能力也较强，D错误。
5.胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用的基因表达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程（融合蛋白A、B分别表示β 半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白）。请回答下列问题：
（1）图1中基因表达载体中没有标注出来的基本结构是　　　　　。
（2）图1中启动子是　　　　酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达；氨苄青霉素抗性基因的作用是　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）构建基因表达载体时必需的工具酶有　　　　　　　　　　　。
（4）β 半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其意义在于
。
（5）溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链，且β 半乳糖苷酶被切成多个肽段，这是因为
。
（6）根据图2中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是　　　　　　　，理由是　
。
答案　（1）终止子　（2）RNA聚合　作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来　（3）限制酶和DNA连接酶　（4）防止胰岛素的A链、B链被菌体内蛋白酶降解　（5）β 半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A链、B链中不含甲硫氨酸　（6）至少2个　两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸R基团中可能还含有游离的氨基
解析
（1）基因表达载体中应具有启动子、目的基因、终止子、标记基因和复制原点。
（2）启动子是转录过程中RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达。图中的氨苄青霉素抗性基因充当了标记基因，可用含有氨苄青霉素的培养基筛选含有重组质粒的大肠杆菌。
（3）构建基因表达载体时，需要用同种限制酶分别切割目的基因和载体，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接。
解析
（4）胰岛素肽链上具有蛋白酶的切割位点，会导致胰岛素被菌体内的蛋白酶降解，而通过融合表达将切割位点隐藏在内部可防止胰岛素的A、B链被菌体内的蛋白酶降解。
（5）根据溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，并结合β 半乳糖苷酶被切成多个肽段，获得了完整的胰岛素A链、B链这一信息，可以推测β 半乳糖苷酶中必然含有多个甲硫氨酸，胰岛素A链、B链不含甲硫氨酸。
解析
（6）每一条肽链的两个末端分别含有一个氨基和一个羧基，某些氨基酸的R基中也含有氨基。

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