Question

【生物--選修3現(xiàn)代生物科技專題】
圖一是利用基因工程生產(chǎn)人胰島素的主要流程圖，圖二是生產(chǎn)過(guò)程中所制備的帶有目的基因供體DNA分子及運(yùn)載體（質(zhì)粒）的示意圖．箭頭所指為相應(yīng)限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)，Tet^r表示四環(huán)素抗性基因，Tet^r上游有基因C，基因C的表達(dá)產(chǎn)物會(huì)阻斷Tet^r基因的表達(dá)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)胰島素工程菌的步驟是：

 

、

 

、

 

、

 

，圖一中的供體細(xì)胞是

 

（2）第②步中需要的酶是

 

，第④步常用的方法是

 

．
（3）若圖一所示過(guò)程中以Tet^r為標(biāo)記基因，則第③中應(yīng)選用

 

對(duì)供體DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割；為檢測(cè)轉(zhuǎn)化結(jié)果，將經(jīng)第④步處理后的大腸桿菌培養(yǎng)液接種含有

 

培養(yǎng)基上，長(zhǎng)出的菌落就是成功插入目的基因的菌落．
（4）基因工程中常選用大腸桿菌作為受體細(xì)胞，請(qǐng)說(shuō)出大腸桿菌作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：

 

（至少回答出兩點(diǎn)）

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取②基因表達(dá)載體的構(gòu)建③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞④目的基因的檢測(cè)與鑒定．據(jù)圖一分析可知，目的基因是人胰島素基因．獲取目的基因的方法是人工合成法中的反轉(zhuǎn)錄法，此過(guò)程以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成DNA單鏈，之后再合成DNA雙鏈，即目的基因．受體細(xì)胞是微生物，常用一定濃度的鈣離子溶液處理微生物，使其處于感受態(tài)，即能吸收周圍的DNA分子狀態(tài)．

解答： 解：（1）基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲�、诨�因表達(dá)載體的構(gòu)建③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞④目的基因的檢測(cè)與鑒定．據(jù)圖一分析可知，目的基因是人胰島素基因．能表達(dá)出胰島素的細(xì)胞是胰島B細(xì)胞．
（2）由圖一分析可知，目的基因是胰島素基因，但是從圖中可知，在胰島B細(xì)胞中獲取一種核酸為原料來(lái)合成胰島素基因，是反轉(zhuǎn)錄法，此過(guò)程需要逆轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶．基因工程中受體細(xì)胞是微生物，可用一定濃度鈣離子處理微生物，使其處于感受態(tài)．
（3）Tet^r表示四環(huán)素抗性基因，Tet^r上游有基因C，基因C的表達(dá)產(chǎn)物會(huì)阻斷Tet^r基因的表達(dá)，所以將目的基因插入基因C上破壞其結(jié)構(gòu)，這樣就沒(méi)有阻礙Tet^r基因的表達(dá)．所以可用BglⅠ、HindⅢ切割．為檢測(cè)轉(zhuǎn)化結(jié)果，將經(jīng)第④步處理后的大腸桿菌培養(yǎng)液接種含有四環(huán)素培養(yǎng)基上，因?yàn)門et^r表示四環(huán)素抗性基因，可以表達(dá)出四環(huán)素抗性蛋白抵抗四環(huán)素，長(zhǎng)出的菌落就是成功插入目的基因的菌落．
（4）基因工程中常選用大腸桿菌作為受體細(xì)胞，因?yàn)轶w積小，繁殖能力強(qiáng)，遺傳物質(zhì)相對(duì)比較少，容易培養(yǎng)，代謝旺盛、產(chǎn)量高等故答案為：
（1）獲取目的基因   構(gòu)建基因表達(dá)載體    將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞   目的基因的檢測(cè)與鑒定     人的胰島B細(xì)胞
（2）逆轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶     感受態(tài)法（高濃度的鈣離子溶液處理）
（3）BglⅠ、HindⅢ四環(huán)素
（4）繁殖能力強(qiáng)，容易培養(yǎng)，代謝旺盛、產(chǎn)量高等

點(diǎn)評(píng)：題考查了生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)有關(guān)內(nèi)容應(yīng)，意在考查考生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能獨(dú)立完成“生物知識(shí)內(nèi)容表”所列的生物實(shí)驗(yàn)，包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃�理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能．