Question

14．1978年，人類首次利用轉基因技術生產人胰島素，其過程大致如圖所示：
（1）人胰島素由A、B兩條肽鏈組成，可根據組成肽鏈的氨基酸序列，確定編碼胰島素基因的堿基序列，因此可通過人工合成方法獲得目的基因．
（2）β-半乳糖苷酶能將無色0NPG分解，產物呈黃色，本生產流程中β-半乳糖苷酶基因作為標記基因，通過①和②，完成基因表達載體的構建，寫出該過程處理DNA分子所需要的酶：限制酶和DNA連接酶
（3）③表示將表達載體導入受體細胞，用Ca²⁺處理大腸桿菌，目的是使之變?yōu)楦惺軕B(tài)細胞，利于外源DNA侵染，④表示利用化學方法催化二硫鍵的形成，合成具有生物活性的胰島素，人體內該過程在胰島B細胞的內質網中進行．

Answer 1

分析 1、獲得目的基因的方法：①從基因文庫中獲取 ②利用PCR技術擴增 ③人工合成（反轉錄法、根據已知的氨基酸序列合成DNA法）．
2、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲�、诨�因表達載體的構建③將目的基因導入受體細胞④目的基因的檢測與鑒定．DNA重組技術至少需要三種工具：限制性核酸內切酶（限制酶）、DNA連接酶、運載體．

解答 解：（1）人工合成該目的基因的方法有兩種：反轉錄法和化學合成法，題中根據人胰島素由A、B兩條肽鏈的氨基酸序列，確定編碼胰島素基因的堿基序列，再通過人工合成方法獲得目的基因屬于化學合成法．
（2）根據題意分析，胰島素基因為目的基因，β-半乳糖苷酶基因為標記基因，通過①和②過程構建基因表達載體時，需要限制酶和DNA連接酶的參與．
（3）基因工程中若將基因表達載體導入大腸桿菌細胞中，則通常采用CaCl₂溶液處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細胞，利于外源DNA侵染．胰島素的化學本質是蛋白質，在核糖體合成后需要內質網的加工，才具有生物活性．
故答案為；
（1）人工合成
（2）標記基因    限制酶和DNA連接酶
（3）感受態(tài)   內質網

點評 本題綜合考查了基因工程的相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系；理論聯系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題的能力．