Question

如圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過(guò)程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖作答．

（1）圖中基因工程的基本過(guò)程可以概括為：獲取目的基因、目的基因與B

 

重組、重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞、篩選含目的基因的受體細(xì)胞．
（2）能否利用人的皮膚細(xì)胞來(lái)完成①過(guò)程？

 

，原因是

 

（3）過(guò)程②必需的酶是

 

 酶，過(guò)程③必需的酶是

 

酶．
（4）若A中共有a個(gè)堿基對(duì)，其中鳥(niǎo)嘌呤有b個(gè)，則③④⑤過(guò)程連續(xù)進(jìn)行4次，至少需提供胸腺嘧啶

 

個(gè)．
（5）在利用A和B獲得C的過(guò)程中，必須用

 

切割A(yù)和B，使它們產(chǎn)生相同的粘性末端，根據(jù)

 

原則，在

 

酶的作用下形成C．
（6）基因工程的發(fā)展催生了轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品的大量涌現(xiàn)，請(qǐng)你用一、二句話敘述轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：通過(guò)對(duì)基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過(guò)程示意圖的分析，使同學(xué)們能夠記住基因的結(jié)構(gòu)以及基因工程簡(jiǎn)介等知識(shí)的要點(diǎn)，能夠說(shuō)出它們的大意，并在有關(guān)情境中識(shí)別它們．上面的利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過(guò)程示意圖中的①到②為以人的胰島素基因轉(zhuǎn)錄成的胰島素信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得人的胰島素基因的過(guò)程；③④⑤為DNA的擴(kuò)增過(guò)程；B為從大腸桿菌中提取出來(lái)的作為運(yùn)載體的質(zhì)粒；C為重組質(zhì)粒；⑧為重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞；⑨⑩為含有重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞的增殖以及目的基因的表達(dá)過(guò)程．

解答： 解：（1）基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲�、诨�因表達(dá)載體的構(gòu)建③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞 ④目的基因的檢測(cè)與鑒定．
（2）生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個(gè)體所需要的全部基因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性；在生物體內(nèi)，細(xì)胞并沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織和器官，這是基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果．人的皮膚細(xì)胞含有胰島素基因，但由于細(xì)胞的分化，皮膚細(xì)胞中的胰島素基因未表達(dá)（或未轉(zhuǎn)錄），不能形成胰島素mRNA． 
（3）過(guò)程②和③分別為逆轉(zhuǎn)錄和復(fù)制，因而需要逆轉(zhuǎn)錄酶和解旋酶． 
（4）一個(gè)A中共有a個(gè)堿基對(duì)，其中鳥(niǎo)嘌呤有b個(gè)，則其中的T為（2a-2b）/2，經(jīng)過(guò)③④⑤過(guò)程連續(xù)復(fù)制4次，凈產(chǎn)生15個(gè)DNA，故需要提供胸腺嘧啶至少15（a-b）個(gè)．
（5）在利用A和B獲得C的過(guò)程中，必須用同一種限制性內(nèi)切酶切割A(yù)和B，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端，再加入DNA連接酶才可形成C．
（6）轉(zhuǎn)基因生物會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和人類生活環(huán)境造成破壞，如①轉(zhuǎn)基因植物打破自然物種的原有界限，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性；②重組微生物產(chǎn)生的中間產(chǎn)物可能造成二次污染，③重組DNA與微生物雜交是否會(huì)產(chǎn)生有害病原微生物，④轉(zhuǎn)基因植物花粉中的有毒蛋白可能通過(guò)食物鏈進(jìn)入生物⑤轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品中的基因可能通過(guò)雜交進(jìn)入自然界，改變物種生活習(xí)性，并可能對(duì)生物多樣性帶來(lái)不利影響
故答案為：（1）運(yùn)載體（細(xì)菌質(zhì)粒）
（2）不能  雖然人皮膚細(xì)胞內(nèi)含有胰島素基因，但在皮膚細(xì)胞中該基因不表達(dá)，不能轉(zhuǎn)錄形成胰島素mRNA
（3）逆轉(zhuǎn)錄  解旋   （4）15（a-b）
（5）同一種限制性內(nèi)切酶    堿基互補(bǔ)配對(duì)    DNA連接酶
（6）轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品中的基因可能通過(guò)雜交進(jìn)入自然界，改變物種生活習(xí)性，并可能對(duì)生物多樣性帶來(lái)不利影響（合理即可）

點(diǎn)評(píng)：此題要求學(xué)生對(duì)中心法則中的相關(guān)過(guò)程（DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制）理解并能靈活運(yùn)用，對(duì)于學(xué)生一定多注意DNA復(fù)制過(guò)程中相關(guān)計(jì)算問(wèn)題，在這道題目中可看出基因工程中PCR技術(shù)也會(huì)涉及到這些計(jì)算．