Question

如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图．据图作答．（1）图中细胞1是______细胞．过程②、

如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图．据图作答．（1）图中细胞1是______细胞．过程②、④需要的酶分别是______．（2）与人细胞中胰岛素基因相比，过程②获得的目的基因不含有非编码区和______．（3）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶______个．（4）图中B的基本组成单位有______种；基因工程的核心步骤是______（填图中序号）．（5）便于重组DNA的鉴定和选择，图中C的组成必须有______；为使过程⑧更易进行，可用______处理大肠杆菌．（6）过程⑨得到使外源基因高效率表达的菌类细胞株系称为______；若过程⑨发生了变异，则此变异为______．过程⑩得到的人胰岛素需要体外加工才具有生物活性，原因是大肠杆菌______．

Answer 1

（1）据图分析可知：①为从细胞中获取胰岛素mRNA的过程，由于基因的选择性表达，只有胰岛B细胞能合成胰岛素，故细胞1为胰岛B细胞；过程②为以mRNA为模板逆转录合成胰岛素目的基因，需要逆转录酶，④为PCR技术大量扩增目的基因的过程，需要耐高温的Taq聚合酶．
（2）过程②获得的目的基因由胰岛素的mRNA逆转录而来，该mRNA都能编码氨基酸，与人细胞中胰岛素基因相比，无不能编码蛋白质的内含子序列．
（3）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，根据碱基互补配对原则，G=C=b个，则A=T=a-b个，经③④⑤过程连续复制4次，共需要提供2⁴-1=15条DNA分子的原料即可，故至少提供胸腺嘧啶15（a-b）．
（4）图中B为运载体质粒，成分是环状的DNA，组成单位为4种脱氧核苷酸，基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，包括⑥剪切和⑦拼接两个过程．
（5）图中C为基因表达载体（重组质粒），为了便于重组DNA的鉴定和选择，其上必须有标记基因；⑧为将目的基因导入受体细胞大肠杆菌，常用Ca²⁺ （CaCl₂）处理法．
（6）⑨为工程菌的大量培养繁殖，得到使外源基因高效率表达的菌类细胞株系称为工程菌；由于大肠杆菌是原核生物，无染色体变异和基因重组，若过程⑨发生了变异即为基因突变；过程⑩得到的人胰岛素还需要体外加工才具有生物活性，因为大肠杆菌体内没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质加工．
故答案为：
（1）胰岛B      逆转录酶、Taq酶
（2）内含子                 
（3）15（a-b）
（4）4      ⑥⑦
（5）标记基因         Ca²⁺ （CaCl₂）
（6）工程菌    基因突变    没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质加工