Question

【題目】胰島素是治療糖尿病的重要藥物。如圖是利用大腸桿菌生產人胰島素的部分過程示意圖。請據圖分析回答下列問題：

(1)過程②稱為__________。若將某種生物發育的某個時期的mRNA經過程②產生的多種互補DNA片段與載體結合后儲存在一個受體菌群中，這個受體菌群體稱為這種生物的_______文庫。

(2)________(填“能”或“不能”)用人體皮膚細胞來完成過程①，簡述理由_____________。

(3)與基因組文庫的基因相比，由過程④獲得的目的基因中不包含________________。

(4)在基因工程操作步驟中，獲得A的步驟稱為________________，A的名稱是____________。

(5)該目的基因在大腸桿菌表達出來的產物卻沒有生物活性，其主要原因是_______________。

Answer 1

【答案】反(逆)轉錄 cDNA 不能 皮膚細胞中的胰島素基因未表達，不能形成胰島素mRNA 啟動子、內含子(或非編碼DNA片段) 基因表達載體的構建 重組質粒(或基因表達載體) 大腸桿菌細胞中沒有內質網和高爾基體，無法對核糖體合成的肽鏈進行加工

【解析】

本題以圖文結合的形式，考查學生對基因工程的基本操作程序等相關知識的識記和理解能力，以及識圖分析能力。

(1) 過程②是以胰島素mRNA為模板合成DNA的過程，此過程稱為反(逆)轉錄。在生物的個體發育過程中，由于基因的選擇性表達導致細胞發生分化，細胞中的mRNA只是部分基因轉錄形成的，所以通過逆轉錄方法合成的目的基因只包含該生物的部分基因。可見，若將某種生物發育的某個時期的mRNA經過程②產生的多種互補DNA片段與載體結合后儲存在一個受體菌群中，這個受體菌群體稱為這種生物的cDNA文庫。

(2) 過程①表示從人的胰島細胞中提取胰島素mRNA。由于皮膚細胞中的胰島素基因未表達，不能形成胰島素mRNA，所以不能用人體皮膚細胞來完成過程①。

(3)與基因組文庫的基因相比，由過程④（通過逆轉錄方法）獲得的目的基因中不包含啟動子、內含子(或非編碼DNA片段)。

(4) A是由目的基因與質粒結合而成，其名稱是重組質粒或基因表達載體。在基因工程操作步驟中，獲得A的步驟稱為基因表達載體的構建。

(5) 胰島素屬于分泌蛋白，在胰島B細胞的核糖體中合成的肽鏈，需經過內質網的初步加工與高爾基體的進一步修飾加工后，才能形成具有生物活性的胰島素。因大腸桿菌細胞中沒有內質網和高爾基體，無法對核糖體合成的肽鏈進行加工，所以該目的基因在大腸桿菌表達出來的產物（胰島素）沒有生物活性。