Question

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

（1）圖中細胞1是

 

細胞．過程②、④需要的酶分別是

 

．
（2）與人細胞中胰島素基因相比，過程②獲得的目的基因不含有非編碼區(qū)和

 

．
（3）若A中共有a個堿基對，其中鳥嘌呤有b個，則③④⑤過程連續(xù)進行4次，至少需要提供胸腺嘧啶

 

個．
（4）圖中B的基本組成單位有

 

種；基因工程的核心步驟是

 

（填圖中序號）．
（5）便于重組DNA的鑒定和選擇，圖中C的組成必須有

 

；為使過程⑧更易進行，可用

 

處理大腸桿菌．
（6）過程⑨得到使外源基因高效率表達的菌類細胞株系稱為

 

；若過程⑨發(fā)生了變異，則此變異為

 

．過程⑩得到的人胰島素需要體外加工才具有生物活性，原因是大腸桿菌

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：據(jù)圖分析：①為提取分離得到胰島素mRNA的過程，②為逆轉(zhuǎn)錄合成胰島素目的基因，③為轉(zhuǎn)錄，④為PCR技術(shù)大量擴增目的基因，⑤為重復(fù)進行上述操作，⑥為限制酶切割運載體質(zhì)粒，⑦為將目的基因和運載體連接在一起，形成基因表達載體，⑧將目的基因?qū)�入受體細胞，⑨為工程菌的大量培養(yǎng)繁殖，⑩為分離得到目的基因產(chǎn)物人的胰島素；圖中A為胰島素目的基因，B為運載體質(zhì)粒，C為基因表達載體，D為導(dǎo)入目的基因的大腸桿菌．

解答： 解：（1）據(jù)圖分析可知：①為從細胞中獲取胰島素mRNA的過程，由于基因的選擇性表達，只有胰島B細胞能合成胰島素，故細胞1為胰島B細胞；過程②為以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成胰島素目的基因，需要逆轉(zhuǎn)錄酶，④為PCR技術(shù)大量擴增目的基因的過程，需要耐高溫的Taq聚合酶．
（2）過程②獲得的目的基因由胰島素的mRNA逆轉(zhuǎn)錄而來，該mRNA都能編碼氨基酸，與人細胞中胰島素基因相比，無不能編碼蛋白質(zhì)的內(nèi)含子序列．
（3）若A中共有a個堿基對，其中鳥嘌呤有b個，根據(jù)堿基互補配對原則，G=C=b個，則A=T=a-b個，經(jīng)③④⑤過程連續(xù)復(fù)制4次，共需要提供2⁴-1=15條DNA分子的原料即可，故至少提供胸腺嘧啶15（a-b）．
（4）圖中B為運載體質(zhì)粒，成分是環(huán)狀的DNA，組成單位為4種脫氧核苷酸，基因工程的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建，包括⑥剪切和⑦拼接兩個過程．
（5）圖中C為基因表達載體（重組質(zhì)粒），為了便于重組DNA的鑒定和選擇，其上必須有標記基因；⑧為將目的基因?qū)�入受體細胞大腸桿菌，常用Ca²⁺ （CaCl₂）處理法．
（6）⑨為工程菌的大量培養(yǎng)繁殖，得到使外源基因高效率表達的菌類細胞株系稱為工程菌；由于大腸桿菌是原核生物，無染色體變異和基因重組，若過程⑨發(fā)生了變異即為基因突變；過程⑩得到的人胰島素還需要體外加工才具有生物活性，因為大腸桿菌體內(nèi)沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對蛋白質(zhì)加工．
故答案為：
（1）胰島B      逆轉(zhuǎn)錄酶、Taq酶
（2）內(nèi)含子                 
（3）15（a-b）
（4）4      ⑥⑦
（5）標記基因         Ca²⁺ （CaCl₂）
（6）工程菌    基因突變    沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對蛋白質(zhì)加工

點評：本題考查基因工程、真原核生物區(qū)別等相關(guān)知識，結(jié)合圖形進行考察，意在考查考生對所學(xué)知識的掌握和分析圖文信息的能力．