Question

如圖一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，請據(jù)圖作答．
（1）能否利用人的皮膚細(xì)胞來完成①過程并說明理由．

 

．
（2）③過程斷開的化學(xué)鍵名稱為

 

，在體外PCR操作時實現(xiàn)該過程的處理方法為

 

．
（3）若A中共有a個堿基對，其中腺嘌呤有b個，則③④⑤過程進(jìn)行3次，至少需要提供鳥嘌呤脫氧核苷酸

 

個．
（4）為使過程⑧更易進(jìn)行，可用

 

（試劑）處理大腸桿菌；為檢測⑧過程是否成功，可將處理后的大腸桿菌置于

 

培養(yǎng)基上培養(yǎng)．
（5）將基因?qū)�入大腸桿菌獲得的胰島素還需進(jìn)一步加工才具有活性，據(jù)此請你設(shè)計更好的方法制備胰島素．（只需思路，不用具體步驟）

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析題圖：圖示是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)胰島素的操作過程示意圖．圖中①表示從胰島B細(xì)胞中獲取胰島素mRNA的過程；②為逆轉(zhuǎn)錄過程，A為胰島素基因；③④⑤表示目的基因的擴(kuò)增過程；⑥表示用限制酶切割運(yùn)載體形成黏性末端的過程；⑦表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程；⑧表示將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的過程；⑨表示目的基因隨著受體細(xì)胞的增殖和擴(kuò)增；⑩是從培養(yǎng)液中獲取胰島素的過程．

解答： 解：（1）不能用皮膚細(xì)胞，過程1是從細(xì)胞中提取mRNA，這需要胰島細(xì)胞中提取出mRNA．人體的皮膚細(xì)胞高度分化，皮膚細(xì)胞沒有選擇性表達(dá)出胰島素基因的mRNA，所以不能表達(dá)出胰島素的mRNA．
（2）③過程表示PCR技術(shù)中的解鏈，因此兩條鏈之間的氫鍵斷開，在體外PCR操作時實現(xiàn)該過程的處理方法為高溫加熱．
（3）③④⑤過程是PCR技術(shù)，通過該過程可在體外獲得大量目的基因，需要用到熱穩(wěn)定（耐高溫）的DNA聚合酶．A中共有a個堿基對即有2a個堿基，鳥嘌呤有b個，胸腺嘧啶為a-b個，那么連續(xù)復(fù)制3次所需胸腺嘧啶為（2³-1）（a-b）=7（a-b）．
（4）⑧是將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的過程，當(dāng)受體細(xì)胞是微生物細(xì)胞時，常采用感受態(tài)細(xì)胞法，即用CaCl₂處理微生物細(xì)胞使其成為易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞，從而將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞．由于重組DNA分子成功導(dǎo)入受體細(xì)胞的頻率低，所以在轉(zhuǎn)化后通常需要進(jìn)行篩選操作．
（5）胰島素屬于分泌蛋白，需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工才具有生物活性，因此可以將胰島素基因?qū)�入真核生物�?xì)胞內(nèi)（如哺乳動物乳腺細(xì)胞）．
故答案為：
（1）不能，皮膚細(xì)胞中的胰島素基因不表達(dá)，不能形成胰島素mRNA
（2）氫鍵         高溫加熱
（3）7（a-b）
（4）Ca²⁺處理       含抗生素的選擇培養(yǎng)基
（5）將胰島素基因?qū)�入真核生物�?xì)胞內(nèi)（如哺乳動物乳腺細(xì)胞）

點評：本題結(jié)合利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)胰島素的操作過程示意圖，考查基因工程、細(xì)胞分化等知識，要求考生識記基因工程的工具及操作步驟，能準(zhǔn)確判斷圖中各過程或物質(zhì)的名稱；掌握原核細(xì)胞和真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別，明確分泌蛋白需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工才具有生物活性．