Question

20．如圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過(guò)程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖作答．

（1）能否利用人的皮膚細(xì)胞來(lái)完成①過(guò)程？不能．為什么？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）過(guò)程②必需的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，過(guò)程③除了用解旋酶外，還可以用加熱變性的方法．
（3）在利用A、B獲得C的過(guò)程中，通常用同種限制酶切割A(yù)和B，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端，再加入DNA連接酶，才可形成C．
（4）如果用某種生物發(fā)育的某個(gè)時(shí)期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補(bǔ)DNA片段，與載體連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群中，這個(gè)受體菌群體就叫做這種生物的cDNA文庫(kù)．
（5）一個(gè)基因表達(dá)載體的組成，除了目的基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子以及標(biāo)記基因．

Answer 1

分析 mRNA是基因表達(dá)時(shí)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，依照DNA作為模板，以堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成mRNA．所以細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生某種mRNA的必要條件是該基因正在表達(dá)．但是人體的皮膚細(xì)胞顯然不會(huì)表達(dá)胰島素的基因，所以正常的人體皮膚細(xì)胞里是沒(méi)有mRNA的．

解答 解：（1）不能用皮膚細(xì)胞，過(guò)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(méi)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）過(guò)程②表示的為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，遺傳信息傳遞為mRNA→DNA，因此需要的酶為逆轉(zhuǎn)錄酶．過(guò)程③由雙鏈DNA形成單鏈DNA的過(guò)程，需要解旋酶和 ATP．
（3）構(gòu)建基因表達(dá)載體的過(guò)程中，必須用相同的限制酶切割A(yù)（含目的基因的外源DNA分子）和B（運(yùn)載體）以產(chǎn)生相同的黏性末端，再加入DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成C（重組DNA分子）．
（4）由于生物個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，基因是選擇性表達(dá)的，因此細(xì)胞中的mRNA是部分基因轉(zhuǎn)錄形成的，則通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄方法合成的目的基因只包含該生物的部分基因，這個(gè)受體菌群體就叫做這種生物的cDNA文庫(kù)．
（5）基因表達(dá)載體的組成包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子和標(biāo)記基因．
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）逆轉(zhuǎn)錄 解旋
（3）DNA連接酶
（4）cDNA
（5）啟動(dòng)子   標(biāo)記基因

點(diǎn)評(píng) 此題要求學(xué)生對(duì)中心法則中的相關(guān)過(guò)程（DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制）理解并能靈活運(yùn)用，對(duì)于學(xué)生一定多注意DNA復(fù)制過(guò)程中相關(guān)計(jì)算問(wèn)題，在這道題目中可看出基因工程中PCR技術(shù)也會(huì)涉及到這些計(jì)算．