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．據(jù)圖作答．

（1）圖中細(xì)胞1是

 

細(xì)胞．過(guò)程②、④需要的酶分別是

 

．
（2）與人細(xì)胞中胰島素基因相比，過(guò)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(gè)堿基對(duì)，其中鳥嘌呤有b個(gè)，則③④⑤過(guò)程連續(xù)進(jìn)行4次，至少需要提供胸腺嘧啶

 

個(gè)．
（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(hào)）．
（5）便于重組DNA的鑒定和選擇，圖中C的組成必須有

 

；為使過(guò)程⑧更易進(jìn)行，可用

 

處理大腸桿菌．
（6）過(guò)程⑨得到使外源基因高效率表達(dá)的菌類細(xì)胞株系稱為

 

；若過(guò)程⑨發(fā)生了變異，則此變異為

 

．過(guò)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(diǎn)：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(guò)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(kuò)增目的基因，⑤為重復(fù)進(jìn)行上述操作，⑥為限制酶切割運(yùn)載體質(zhì)粒，⑦為將目的基因和運(yùn)載體連接在一起，形成基因表達(dá)載體，⑧將目的基因?qū)�入受體細(xì)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(yùn)載體質(zhì)粒，C為基因表達(dá)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(xì)胞中獲取胰島素mRNA的過(guò)程，由于基因的選擇性表達(dá)，只有胰島B細(xì)胞能合成胰島素，故細(xì)胞1為胰島B細(xì)胞；過(guò)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(kuò)增目的基因的過(guò)程，需要耐高溫的Taq聚合酶．
（2）過(guò)程②獲得的目的基因由胰島素的mRNA逆轉(zhuǎn)錄而來(lái)，該mRNA都能編碼氨基酸，與人細(xì)胞中胰島素基因相比，無(wú)不能編碼蛋白質(zhì)的內(nèi)含子序列．
（3）若A中共有a個(gè)堿基對(duì)，其中鳥嘌呤有b個(gè)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，G=C=b個(gè)，則A=T=a-b個(gè)，經(jīng)③④⑤過(guò)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(yùn)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(dá)載體的構(gòu)建，包括⑥剪切和⑦拼接兩個(gè)過(guò)程．
（5）圖中C為基因表達(dá)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(biāo)記基因；⑧為將目的基因?qū)�入受體細(xì)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(dá)的菌類細(xì)胞株系稱為工程菌；由于大腸桿菌是原核生物，無(wú)染色體變異和基因重組，若過(guò)程⑨發(fā)生了變異即為基因突變；過(guò)程⑩得到的人胰島素還需要體外加工才具有生物活性，因?yàn)榇竽c桿菌體內(nèi)沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對(duì)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(biāo)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(duì)蛋白質(zhì)加工

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