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．

Answer 1

解题思路：据图①为提取分离得到胰岛素mRNA的过程，②为逆转录合成胰岛素目的基因，③为转录，④为PCR技术大量扩增目的基因，⑤为重复进行上述操作，⑥为限制酶切割运载体质粒，⑦为将目的基因和运载体连接在一起，形成基因表达载体，⑧将目的基因导入受体细胞，⑨为工程菌的大量培养繁殖，⑩为分离得到目的基因产物人的胰岛素；图中A为胰岛素目的基因，B为运载体质粒，C为基因表达载体，D为导入目的基因的大肠杆菌．

（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 *** 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）4⑥⑦（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

点评：本题考点： 基因工程的原理及技术． 考点点评： 本题考查基因工程、真原核生物区别等相关知识，结合图形进行考察，意在考查考生对所学知识的掌握和分析图文信息的能力．