Question

19．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，请据图作答：

（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？不能
（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，它是利用DNA双链复制的原理．利用该技术扩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过程连续进行4次，需要消耗引物14个．
（3）过程⑧是将目的基因导入受体细胞，并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化．为使过程⑧更易进行，可用Ca²⁺处理D．使D处于一种能吸收周围环境中DNA分子的（感受态）生理状态．
（4）在利用AB获得C的过程是基因工程的核心，最终形成的C应该含有基本元件目的基因、启动子、终止子、标记基因．
（5）最后步骤是目的基因的检测与鉴定，在此步骤可进行分子水平的检测，可检测的物质有胰岛素基因、胰岛素mRNA、胰岛素 三种．

Answer 1

分析 据图示可知，①②为合成目的基因的过程，③④⑤为PCR过程，⑥⑦为基因表达载体的构建，⑧⑨为目的基因的表达．
基因表达载体的构建：
1、过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．
2、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用．
3、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因
（1）启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；
（2）终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；
（3）标记基因便于目的基因的鉴定和筛选．

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．它是利用 DNA双链复制的原理．利用该技术扩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．复制4次后，合成DNA分子共16个，故供需16×2-2=30个引物分子．
（3）过程⑧是 将目的基因导入受体细胞，并使其在细胞内 维持稳定和表达 的过程称为转化．为使过程⑧更易进行，可用 Ca²⁺处理D．使D处于一种 能吸收周围环境中DNA分子的（感受态）生理状态．
（4）基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因．
（5）基因工程的最后步骤是目的基因的检测与鉴定，在此步骤可对培育的植株进行分子水平的检测，可采用DNA分子杂交技术检测受体细胞受否含有胰岛素基因，用分子杂交技术检测胰岛素基因是否转录出的mRNA，用抗原-抗体杂交技术检测胰岛素基因是否翻译形成胰岛素．故可检测的物质有胰岛素基因、胰岛素mRNA、胰岛素 三种．
故答案为：
（1）不能；
（2）PCR；     DNA双链复制；    有一段已知目的基因的核苷酸序列；    30
（3）将目的基因导入受体细胞    维持稳定和表达    Ca²⁺能吸收周围环境中DNA分子的（感受态）
（4）目的基因、启动子、终止子、标记基因
（5）胰岛素基因、胰岛素mRNA、胰岛素

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、工具、操作步骤及应用，掌握各步骤中的相关细节，能运用所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查．