在体内，人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链，此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原，进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后，产生A、B两条肽链，再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。目前，利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题：

1、某同学用三种来源的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是                      。

2、现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验：取试管16支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为4组，分别置于0℃、5℃、10℃、40℃下保温相同时间，然后，测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有                  和                         。

3、某同学取5组试管（A～E）分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后，补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同；E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，E组设计             （填“能”或“不能”）达到目的，其原因是                         。

4、人体内合成前胰岛素原的细胞是                   ，合成胰高血糖素的细胞是                       。

5、可根据胰岛素原的氨基酸序列，设计并合成编码胰岛素原的                       序列，用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体。再经过细菌转化、筛选及鉴定，即可建立能稳定合成                         的基因工程菌。

6、用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，则用该工程菌进行工业发酵时，应从                        中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。

答案

1、探究不同来源果胶酶的活性

2、4组的温度设置不合适 各组的酶促反应受两个不同温度影响

3、不能 E组加入蒸馏水而不是缓冲液违背了单一变量原则

4、胰岛B细胞 胰岛A细胞

5、DNA 胰岛素原

6、菌体

解析

1、根据题意，用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较，可见实验的自变量是果胶酶的来源不同，因变量是果胶酶的活性，所以该实验目的是探究不同来源果胶酶的活性。

解题思路：从题意可知，只有果胶酶的来源不同，其余均相同，所以实验是探究不同来源的果胶酶的活性。

2、根据实验设计可知，该实验是探究果胶酶的最适温度，所以自变量是温度，因变量是果胶酶的活性，用出汁量进行衡量，出汁量越多则果胶酶活性越高。该实验方案中，温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等，所以4组的温度应分别设置为15℃、20℃、25℃、30℃；另外探究温度对酶活性的影响时，应保证酶促反应只能在设定的温度下进行，同一实验组的反应温度只能是一个，所以实验操作应该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下处理一定时间后再将两只试管混合，才能保证实验在设定的温度下进行。

解题思路：为探究最适温度，通常预实验确定大致范围，然后再设置一定梯度进行相关实验。

3、根据题意，本实验的自变量是果胶酶的量，因变量是出汁量，对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，根据实验设置，通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，则E组应加入缓冲液而不是蒸馏水，使试管中液体体积与实验组相同，才符合实验设计应遵循的单一变量原则。

解题思路：本实验自变量是果胶酶的用量，其余条件即无关变量相同且适宜，对照原则。

4、由题意可知，前胰岛素原在细胞内经加工后成为胰岛素，人体合成胰岛素的细胞是胰岛B细胞，所以合成前胰岛素原的细胞也是胰岛B细胞；合成胰高血糖素的细胞是胰岛A细胞。

解题思路：胰岛A细胞分泌胰高血糖素，胰岛B细胞分泌胰岛素。

5、根据胰岛素原的氨基酸序列，可设计并合成编码胰岛素原的DNA序列（即目的基因）；用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体，再经过细菌转化、筛选及鉴定，即可建立能稳定合成人胰岛素原的基因工程菌。

解题思路：通常根据胰岛素原的氨基酸序列，推测出信使RNA上的碱基组成，再反转录形成DNA分子。

6、根据题意，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，所以用该工程菌进行工业发酵时，应从菌体中分离、纯化胰岛素原，经酶处理便可转变为胰岛素。

解题思路：胰岛素原存在于菌体内，并没有分泌到培养液中。

扩展知识

果胶酶作用

果胶酶是属于一种分解植物的主要成分，也就是果胶质的酶类物质，能分布在很多高等植物，还有就是一些微生物中，都会有这样的物质，而且还有很多不同的分类。能直接破坏植物的内壁细胞，所以说在果汁加工中，可以直接将一些水果的细胞破碎，进行更好的加工。不仅如此，果胶酶对人体也是有一定功效的，可以促进人体的消化，而且局部还能对烧伤有作用，像是对减少疤痕的增生等，都是有不错效果的，对人们出现的慢性溃疡等，也有不错的缓解作用。

如今针对果胶酶作用了解的话，或许就能发现，实际上这样的果胶酶，还是能具备很多功效和作用，能应用在很多不同的行业中。也正是因为有了这样的物质，才能满足现在一些行业的使用需要，成为现在众多的行业中会经常使用到的物质。