Question

19．如圖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？不能
（2）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，它是利用DNA雙鏈復(fù)制的原理．利用該技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物．若③④⑤過程連續(xù)進(jìn)行4次，需要消耗引物14個．
（3）過程⑧是將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，并使其在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化．為使過程⑧更易進(jìn)行，可用Ca²⁺處理D．使D處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的（感受態(tài)）生理狀態(tài)．
（4）在利用AB獲得C的過程是基因工程的核心，最終形成的C應(yīng)該含有基本元件目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因．
（5）最后步驟是目的基因的檢測與鑒定，在此步驟可進(jìn)行分子水平的檢測，可檢測的物質(zhì)有胰島素基因、胰島素mRNA、胰島素 三種．

Answer 1

分析 據(jù)圖示可知，①②為合成目的基因的過程，③④⑤為PCR過程，⑥⑦為基因表達(dá)載體的構(gòu)建，⑧⑨為目的基因的表達(dá)．
基因表達(dá)載體的構(gòu)建：
1、過程：用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子．
2、目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用．
3、基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因
（1）啟動子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，能控制著轉(zhuǎn)錄的開始；
（2）終止子在基因的尾端，它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束；
（3）標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選．

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）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．它是利用 DNA雙鏈復(fù)制的原理．利用該技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是 有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物．復(fù)制4次后，合成DNA分子共16個，故供需16×2-2=30個引物分子．
（3）過程⑧是 將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，并使其在細(xì)胞內(nèi) 維持穩(wěn)定和表達(dá) 的過程稱為轉(zhuǎn)化．為使過程⑧更易進(jìn)行，可用 Ca²⁺處理D．使D處于一種 能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的（感受態(tài)）生理狀態(tài)．
（4）基因表達(dá)載體包括啟動子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因．
（5）基因工程的最后步驟是目的基因的檢測與鑒定，在此步驟可對培育的植株進(jìn)行分子水平的檢測，可采用DNA分子雜交技術(shù)檢測受體細(xì)胞受否含有胰島素基因，用分子雜交技術(shù)檢測胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出的mRNA，用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測胰島素基因是否翻譯形成胰島素．故可檢測的物質(zhì)有胰島素基因、胰島素mRNA、胰島素 三種．
故答案為：
（1）不能；
（2）PCR；     DNA雙鏈復(fù)制；    有一段已知目的基因的核苷酸序列；    30
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞    維持穩(wěn)定和表達(dá)    Ca²⁺能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的（感受態(tài)）
（4）目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因
（5）胰島素基因、胰島素mRNA、胰島素

點(diǎn)評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、工具、操作步驟及應(yīng)用，掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)，能運(yùn)用所學(xué)的知識準(zhǔn)確判斷各選項，屬于考綱識記和理解層次的考查．