Question

糖尿病是一種常見病，且發(fā)病率有逐年上升的趨勢．如圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)胰島素的操作過程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答．

（1）過程②必需的酶是

 

酶，過程③必需的酶是

 

酶．
（2）能否利用人的皮膚細(xì)胞來完成①的過程？

 

，為什么？

 

．
（3）若A中共有a個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤有b個(gè)，則③④⑤過程連續(xù)進(jìn)行5次，至少需要提供鳥嘌呤

 

個(gè)．
（4）在利用AB獲得C的過程中，必須用

 

切割A(yù)和B，再加入

 

，才可以形成C．
（5）下列四條DNA分子，彼此間能夠粘連起來拼接成新的DNA分子的一組是

 

A．①②B．②③C．③④D．②④
（6）合成的胰島素含有51個(gè)氨基酸，由兩條肽鏈組成，那么決定它的合成的基因至少應(yīng)含有堿基

 

個(gè)．若氨基酸的相對(duì)分子量為100，該胰島素的相對(duì)分子量約為

 

；若核苷酸的平均相對(duì)分子量為300，則胰島素分子對(duì)應(yīng)的mRNA的相對(duì)應(yīng)的分子量為

 

．
（7）在進(jìn)行基因工程操作過程中，胰島素基因必需與運(yùn)載體--質(zhì)粒結(jié)合后才能進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)，并且在細(xì)菌內(nèi)增殖．質(zhì)粒從分子結(jié)構(gòu)看，它是一種

 

．它的增殖方式在遺傳學(xué)上稱為

 

．
（8）不同生物間基因的移植成功，說明生物共用一套

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù),遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯

專題：

分析：分析圖解可知：圖中過程①表示從人體胰島B細(xì)胞中提取mRNA；過程②表示以mRNA為模板，通過逆轉(zhuǎn)錄合成DNA的過程；過程③④⑤表示通過PCR技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，其中③表示高溫解鏈，④表示低溫復(fù)性，⑤表示中溫延伸；過程⑥表示限制酶切割質(zhì)粒；⑦表示利用DNA連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒；⑧表示目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；⑨表示目的基因的檢測；⑩為獲得基因工程的產(chǎn)物．

解答： 解：（1）過程②表示以mRNA為模板，通過逆轉(zhuǎn)錄合成DNA的過程，該過程逆轉(zhuǎn)錄酶的催化；過程③為解旋，需要解旋酶的催化．
（2）基因在細(xì)胞中是選擇性表達(dá)的，人的皮膚細(xì)胞的胰島素基因未表達(dá)（或未轉(zhuǎn)錄），不能形成胰島素mRNA，因此不能提取到．
（3）在DNA分子中遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，其中A=T、G=C，因此若A中共有a個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤有b個(gè)，則鳥嘌呤為（a-b）個(gè)．③④⑤過程連續(xù)進(jìn)行5次，即相當(dāng)于DNA復(fù)制5次，至少需要提供鳥嘌呤=（2⁵-1）×（a-b）=31（a-b）個(gè)．
（4）在質(zhì)粒和目的基因重組的過程中，必須用同一種限制性內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒，以形成相同的黏性末端，再加入DNA連接酶，才可以形成重組質(zhì)粒．
（5）黏性末端在連接的過程中，遵循堿基的互補(bǔ)配對(duì)原則，圖中看出，只有②④的黏性末端末尾的堿基互補(bǔ)，因此它們彼此間能夠粘連起來拼接成新的DNA分子．
（6）在基因控制蛋白質(zhì)合成的過程中，基因中的堿基數(shù)：mRNA中的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)=6：3：1．合成的胰島素含有51個(gè)氨基酸，由兩條肽鏈組成，那么決定它的合成的基因至少應(yīng)含有堿基=51×6=306個(gè)．若氨基酸的相對(duì)分子量為100，該胰島素的相對(duì)分子量約為=51×100-18×（51-2）=4218．
蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)為51，因此mRNA中的核苷酸數(shù)=51×3=153；由于核苷酸在形成核酸的過程也要脫水，因此單鏈的mRNA形成過程中要脫去=153-1=152分子的水，若核苷酸的平均相對(duì)分子量為300，則胰島素分子對(duì)應(yīng)的mRNA的相對(duì)應(yīng)的分子量=153×300-18×152=43164．
（7）質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，DNA的復(fù)制特點(diǎn)就是半保留復(fù)制．
（8）不同生物間基因的移植成功，說明生物共用一套遺傳密碼．
故答案為：
（1）逆轉(zhuǎn)錄   解旋
（2）不能      皮膚細(xì)胞中的胰島素基因未表達(dá)（未轉(zhuǎn)錄），不能形成胰島素mRNA     
（3）31（a-b）
（4）同一種限制性內(nèi)切酶   DNA連接酶
（5）D
（6）306    4218       43164
（7）環(huán)狀DNA分子       半保留復(fù)制（自我復(fù)制）
（8）密碼子

點(diǎn)評(píng)：本題考查了基因工程、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力、理解能力和應(yīng)用能力，難度適中．考生要通過圖示分析明確圖中標(biāo)號(hào)所指過程；明確胰島素基因只在胰島細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄和表達(dá)；能夠利用DNA堿基數(shù)、mRNA中堿基數(shù)和蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算；識(shí)記DNA的半保留復(fù)制的特點(diǎn)．