Question

如图一是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答．
（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程并说明理由．

 

．
（2）③过程断开的化学键名称为

 

，在体外PCR操作时实现该过程的处理方法为

 

．
（3）若A中共有a个碱基对，其中腺嘌呤有b个，则③④⑤过程进行3次，至少需要提供鸟嘌呤脱氧核苷酸

 

个．
（4）为使过程⑧更易进行，可用

 

（试剂）处理大肠杆菌；为检测⑧过程是否成功，可将处理后的大肠杆菌置于

 

培养基上培养．
（5）将基因导入大肠杆菌获得的胰岛素还需进一步加工才具有活性，据此请你设计更好的方法制备胰岛素．（只需思路，不用具体步骤）

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：分析题图：图示是利用基因工程技术生产胰岛素的操作过程示意图．图中①表示从胰岛B细胞中获取胰岛素mRNA的过程；②为逆转录过程，A为胰岛素基因；③④⑤表示目的基因的扩增过程；⑥表示用限制酶切割运载体形成黏性末端的过程；⑦表示基因表达载体的构建过程；⑧表示将目的基因导入受体细胞的过程；⑨表示目的基因随着受体细胞的增殖和扩增；⑩是从培养液中获取胰岛素的过程．

解答： 解：（1）不能用皮肤细胞，过程1是从细胞中提取mRNA，这需要胰岛细胞中提取出mRNA．人体的皮肤细胞高度分化，皮肤细胞没有选择性表达出胰岛素基因的mRNA，所以不能表达出胰岛素的mRNA．
（2）③过程表示PCR技术中的解链，因此两条链之间的氢键断开，在体外PCR操作时实现该过程的处理方法为高温加热．
（3）③④⑤过程是PCR技术，通过该过程可在体外获得大量目的基因，需要用到热稳定（耐高温）的DNA聚合酶．A中共有a个碱基对即有2a个碱基，鸟嘌呤有b个，胸腺嘧啶为a-b个，那么连续复制3次所需胸腺嘧啶为（2³-1）（a-b）=7（a-b）．
（4）⑧是将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是微生物细胞时，常采用感受态细胞法，即用CaCl₂处理微生物细胞使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，从而将目的基因导入受体细胞．由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率低，所以在转化后通常需要进行筛选操作．
（5）胰岛素属于分泌蛋白，需要内质网和高尔基体的加工才具有生物活性，因此可以将胰岛素基因导入真核生物细胞内（如哺乳动物乳腺细胞）．
故答案为：
（1）不能，皮肤细胞中的胰岛素基因不表达，不能形成胰岛素mRNA
（2）氢键         高温加热
（3）7（a-b）
（4）Ca²⁺处理       含抗生素的选择培养基
（5）将胰岛素基因导入真核生物细胞内（如哺乳动物乳腺细胞）

点评：本题结合利用基因工程技术生产胰岛素的操作过程示意图，考查基因工程、细胞分化等知识，要求考生识记基因工程的工具及操作步骤，能准确判断图中各过程或物质的名称；掌握原核细胞和真核细胞结构的区别，明确分泌蛋白需要内质网和高尔基体的加工才具有生物活性．