Question

11．图一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？不能并说明理由：皮肤细胞中的胰岛素基因未表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA．
（2）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15（a-b）个．
（3）如图二是运载体和胰岛素基因的某个片段，已知限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-．Gene I和 Gene II为标记基因，根据图示，判断下列操作正确的是A．

A．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
B．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
C．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
D．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
（4）为使过程⑧更易进行，可用Ca离子（药剂）处理D．通过图一方法生产的胰岛素可能不具备生物活性，为什么？
（5）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为DNA分子都是独特的双螺旋结构都遵循碱基互补配对原则．
（6）利用转基因牛、羊乳汁提取药物工艺简单，甚至可能直接饮用治病．如果将药物蛋白基因移到动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛羊尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于不受时间和性别的限制．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图中①为转录，②是逆转录，③④⑤是DNA扩增过程，⑥是用限制酶切割质粒，⑦是基因表达载体的构建，⑧是将目的基因导入受体细胞，⑨是微生物培养，⑩是获取基因表达产物．

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，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）．
（3）由图可知，质粒上的两个标记基因中均有限制酶Ⅱ（-↓GATC-）的识别序列和切点，若用该酶切割会将两个标记基因均破坏，因此只能用限制酶Ⅰ切割质粒，但切割含有抗虫基因的外源DNA分子时可以只用限制酶Ⅱ，也可以同时用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ．故选A．
（4）⑧过程是将目的基因导入大肠杆菌，所以需要用Ca离子处理D使之成为感受态，从而更容易吸收C．因为大肠杆菌中不含内质网和高尔基体，不能对核糖体合成的蛋白质加工，因此通过图一方法生产的胰岛素可能不具备生物活性．
（5）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为DNA分子都是独特的双螺旋结构都遵循碱基互补配对原则．
（6）如果将药物蛋白基因移到动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛羊尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于不受时间和性别的限制．
故答案为：
（1）不能   皮肤细胞中的胰岛素基因未表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA
（2）15（a-b）   
（3）A
（4）Ca离子因为大肠杆菌中不含内质网和高尔基体，不能对核糖体合成的蛋白质加工
（5）DNA分子都是独特的双螺旋结构都遵循碱基互补配对原则
（6）不受时间和性别的限制

点评 本题考查基因工程的应用，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题．