Question

图甲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）完成①过程一般不选用人的皮肤细胞的原因是

 

（2）若在体外迅速完成③④⑤过程获得大量的A，必需的酶是

 

酶．
（3）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行四次，至少需要提供游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸

 

个．
（4）为使过程⑧更易进行，可用

 

处理D的细胞壁．D细胞一般选用大肠杆菌或枯草杆菌的原因是

 

．
（5）图乙AD段表示质粒的某片段，若B表示启动子，为使目的基因直接表达，目的基因C插入的最佳位点是图中的

 

处（填数字序号）．一个基因表达载体的组成，除了启动子和目的基因外，还需要有（至少答2项）

 

．
（6）基因工程中也常用到微生物的分离和纯化技术：
如图所示是利用

 

法进行微生物接种，将聚集的菌种逐步

 

 

分散到固体培养基的表面，为达到这一目的，操作上应注意：

 

．（至少答2项）

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：分析题图：图甲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）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．
（3）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4次所需胸腺嘧啶为（2⁴-1）（a-b）=15（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．由于大肠杆菌或枯草杆菌等原核生物繁殖速率快，目的基因表达迅速，因此常用作基因工程的受体．
（5）启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．为使目的基因直接表达，目的基因C插入的最佳位点是图中的③．一个基因表达载体的组成，除了启动子和目的基因外，还需要有终止子、标记基因、复制原点、多种限制酶识别和切割位点等．
（6）如图所示是利用平板划线法进行微生物接种，将聚集的菌种逐步稀释分散到固体培养基的表面，为达到这一目的，操作上应注意：①每次划线前要灼烧接种环②冷却后从上一区划线末端开始划③首尾区不重．
故答案为：
（1）皮肤细胞中的胰岛素基因不表达，不能形成胰岛素mRNA
（2）耐高温DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）
（3）15（a-b）
（4）CaCl₂ （或Ca²⁺）   繁殖速率快，目的基因表达迅速
（5）③终止子、标记基因、复制原点、多种限制酶识别和切割位点
（6）平板划线   稀释
①每次划线前要灼烧接种环 ②冷却后从上一区划线末端开始划 ③首尾区不重叠

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、微生物的分离与纯化等知识，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；识记细胞分化的概念，掌握细胞分化的实质，明确胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，再运用所学的知识答题．