Question

11．圖一是利用基因工程技術生產人胰島素的操作過程示意圖，請據圖作答．

（1）能否利用人的皮膚細胞來完成①過程？不能并說明理由：皮膚細胞中的胰島素基因未表達（或未轉錄），不能形成胰島素mRNA．
（2）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15（a-b）個．
（3）如圖二是運載體和胰島素基因的某個片段，已知限制酶I的識別序列和切點是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是-↓GATC-．Gene I和 Gene II為標記基因，根據圖示，判斷下列操作正確的是A．

A．質粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
B．質粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
C．目的基因和質粒均用限制酶Ⅰ切割
D．目的基因和質粒均用限制酶Ⅱ切割
（4）為使過程⑧更易進行，可用Ca離子（藥劑）處理D．通過圖一方法生產的胰島素可能不具備生物活性，為什么？
（5）人的基因能和異種生物的基因拼接在一起，是因為DNA分子都是獨特的雙螺旋結構都遵循堿基互補配對原則．
（6）利用轉基因牛、羊乳汁提取藥物工藝簡單，甚至可能直接飲用治�。�如果將藥物蛋白基因移到動物如牛、羊的膀胱上皮細胞中，利用轉基因牛羊尿液生產提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于不受時間和性別的限制．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：圖中①為轉錄，②是逆轉錄，③④⑤是DNA擴增過程，⑥是用限制酶切割質粒，⑦是基因表達載體的構建，⑧是將目的基因導入受體細胞，⑨是微生物培養(yǎng)，⑩是獲取基因表達產物．

解答 解：（1）不能用皮膚細胞，過程1是從細胞中提取mRNA，這需要胰島細胞中提取出mRNA．人體的皮膚細胞高度分化，皮膚細胞沒有選擇性表達出胰島素基因的mRNA，所以不能表達出胰島素的mRNA．
（2）③④⑤過程是PCR技術，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)復制4次所需胸腺嘧啶為（2⁴-1）（a-b）=15（a-b）．
（3）由圖可知，質粒上的兩個標記基因中均有限制酶Ⅱ（-↓GATC-）的識別序列和切點，若用該酶切割會將兩個標記基因均破壞，因此只能用限制酶Ⅰ切割質粒，但切割含有抗蟲基因的外源DNA分子時可以只用限制酶Ⅱ，也可以同時用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ．故選A．
（4）⑧過程是將目的基因導入大腸桿菌，所以需要用Ca離子處理D使之成為感受態(tài)，從而更容易吸收C．因為大腸桿菌中不含內質網和高爾基體，不能對核糖體合成的蛋白質加工，因此通過圖一方法生產的胰島素可能不具備生物活性．
（5）人的基因能和異種生物的基因拼接在一起，是因為DNA分子都是獨特的雙螺旋結構都遵循堿基互補配對原則．
（6）如果將藥物蛋白基因移到動物如牛、羊的膀胱上皮細胞中，利用轉基因牛羊尿液生產提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于不受時間和性別的限制．
故答案為：
（1）不能   皮膚細胞中的胰島素基因未表達（或未轉錄），不能形成胰島素mRNA
（2）15（a-b）   
（3）A
（4）Ca離子因為大腸桿菌中不含內質網和高爾基體，不能對核糖體合成的蛋白質加工
（5）DNA分子都是獨特的雙螺旋結構都遵循堿基互補配對原則
（6）不受時間和性別的限制

點評 本題考查基因工程的應用，意在考查考生能從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題．