Question

1997年，科學家將動物體內的能夠合成胰島素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組，并且在大腸桿菌中表達成功．請據圖完成下列問題：
（1）基因工程的操作程序主要包括的四個步驟是

 

、

 

、

 

、

 

．其中步驟

 

是基因工程的核心．
（2）圖中①DNA是以

 

為模板，形成單鏈DNA，在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得了所需要的基因．
（3）圖中③代表

 

，它往往含

 

基因，以便對目的基因的檢測．
（4）圖中④表示

 

，為使此過程順利進行，一般需將大腸桿菌用

 

處理，以增大其細胞壁的通透性．
（5）圖中⑤表示

 

隨大腸桿菌的繁殖而進行增殖，此基因在大腸桿菌內表達的標志是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的應用

專題：

分析：從圖可知，①通過mRNA獲取目的基因是人工合成的方法，目的基因為原胰島素基因，該過程叫反轉錄或逆轉錄過程；②過程是用與獲取目的基因相同的限制酶處理運載體，使其與目的基因具有相同粘性末端；③過程是在DNA連接酶作用下基因表達載體的構建；④過程是通過鈣離子處理法，將重組質粒導入大腸桿菌細胞；⑤過程表示重組質粒隨著大腸桿菌的復制而復制．

解答： 解：（1）基因工程的操作程序主要包括的四個步驟是獲得目的基因、構建基因表達載體、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測和鑒定．其中目的構建基因表達載體是基因工程的核心．
（2）圖中①DNA是控制胰島素合成的mRNA為模板，反轉錄形成單鏈DNA，在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得了所需要的基因．
（3）圖中③代表重組DNA分子，含啟動子、終止子、目的基因和標記基因，標記基因以便對目的基因的檢測．
（4）圖中④表示目的基因導入受體細胞，一般需將大腸桿菌用氯化鈣處理，以增大其細胞壁的通透性，使得細胞成為感受態細胞．
（5）圖中⑤表示目的基因隨大腸桿菌的繁殖而進行增殖，此基因在大腸桿菌內表達的標志是大腸桿菌能產生人的胰島素．
故答案為：
（1）獲得目的基因、構建基因表達載體、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測和鑒定
目的基因與運載體相結合
（2）控制胰島素合成的mRNA   
（3）重組DNA分子   標記
（4）目的基因導入受體細胞   氯化鈣   通透性
（5）目的基因   大腸桿菌能產生人的胰島素

點評：本題考查基因工程相關知識，意在考查考生識圖和理解能力，難度不大，關鍵是理解基因工程的步驟．