Question

11．圖一是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過程示意圖，請據(jù)圖作答．

（1）能否利用人的皮膚細(xì)胞來完成①過程？不能并說明理由：皮膚細(xì)胞中的胰島素基因未表達(dá)（或未轉(zhuǎn)錄），不能形成胰島素mRNA．
（2）若A中共有a個堿基對，其中鳥嘌呤有b個，則③④⑤過程連續(xù)進(jìn)行4次，至少需要提供胸腺嘧啶15（a-b）個．
（3）如圖二是運(yùn)載體和胰島素基因的某個片段，已知限制酶I的識別序列和切點(diǎn)是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是-↓GATC-．Gene I和 Gene II為標(biāo)記基因，根據(jù)圖示，判斷下列操作正確的是A．

A．質(zhì)粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
B．質(zhì)粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
C．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅰ切割
D．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅱ切割
（4）為使過程⑧更易進(jìn)行，可用Ca離子（藥劑）處理D．通過圖一方法生產(chǎn)的胰島素可能不具備生物活性，為什么？
（5）人的基因能和異種生物的基因拼接在一起，是因?yàn)镈NA分子都是獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)都遵循堿基互補(bǔ)配對原則．
（6）利用轉(zhuǎn)基因牛、羊乳汁提取藥物工藝簡單，甚至可能直接飲用治�。�如果將藥物蛋白基因移到動物如牛、羊的膀胱上皮細(xì)胞中，利用轉(zhuǎn)基因牛羊尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于不受時間和性別的限制．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：圖中①為轉(zhuǎn)錄，②是逆轉(zhuǎn)錄，③④⑤是DNA擴(kuò)增過程，⑥是用限制酶切割質(zhì)粒，⑦是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，⑧是將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，⑨是微生物培養(yǎng)，⑩是獲取基因表達(dá)產(chǎn)物．

解答 解：（1）不能用皮膚細(xì)胞，過程1是從細(xì)胞中提取mRNA，這需要胰島細(xì)胞中提取出mRNA．人體的皮膚細(xì)胞高度分化，皮膚細(xì)胞沒有選擇性表達(dá)出胰島素基因的mRNA，所以不能表達(dá)出胰島素的mRNA．
（2）③④⑤過程是PCR技術(shù)，A中共有a個堿基對即有2a個堿基，鳥嘌呤有b個，胸腺嘧啶為a-b個，那么連續(xù)復(fù)制4次所需胸腺嘧啶為（2⁴-1）（a-b）=15（a-b）．
（3）由圖可知，質(zhì)粒上的兩個標(biāo)記基因中均有限制酶Ⅱ（-↓GATC-）的識別序列和切點(diǎn)，若用該酶切割會將兩個標(biāo)記基因均破壞，因此只能用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒，但切割含有抗蟲基因的外源DNA分子時可以只用限制酶Ⅱ，也可以同時用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ．故選A．
（4）⑧過程是將目的基因?qū)�入大腸桿菌，所以需要用Ca離子處理D使之成為感受態(tài)，從而更容易吸收C．因?yàn)榇竽c桿菌中不含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對核糖體合成的蛋白質(zhì)加工，因此通過圖一方法生產(chǎn)的胰島素可能不具備生物活性．
（5）人的基因能和異種生物的基因拼接在一起，是因?yàn)镈NA分子都是獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)都遵循堿基互補(bǔ)配對原則．
（6）如果將藥物蛋白基因移到動物如牛、羊的膀胱上皮細(xì)胞中，利用轉(zhuǎn)基因牛羊尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于不受時間和性別的限制．
故答案為：
（1）不能   皮膚細(xì)胞中的胰島素基因未表達(dá)（或未轉(zhuǎn)錄），不能形成胰島素mRNA
（2）15（a-b）   
（3）A
（4）Ca離子因?yàn)榇竽c桿菌中不含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對核糖體合成的蛋白質(zhì)加工
（5）DNA分子都是獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)都遵循堿基互補(bǔ)配對原則
（6）不受時間和性別的限制

點(diǎn)評 本題考查基因工程的應(yīng)用，意在考查考生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題．