Question

5．人外周血單核細(xì)胞能合成白細(xì)胞介素2（IL-2）．該蛋白可增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，在體內(nèi)易被降解．研究人員將IL-2基因與人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一個(gè)融合基因，并在酵母菌中表達(dá)，獲得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融合蛋白．其技術(shù)流程如圖．請(qǐng)回答：
（1）圖中②過程的原料是4種脫氧核苷酸，③過程的模板是IL-2的cDNA．表達(dá)載體1中的位點(diǎn)a 應(yīng)為限制酶BglⅡ的識(shí)別位點(diǎn)，才能成功構(gòu)建表達(dá)載體2．
（2）表達(dá)載體2導(dǎo)入酵母菌后，融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中，與IL-2蛋白對(duì)應(yīng)的堿基序列不能含有終止密碼子，才能成功表達(dá)出IL-2-HSA融合蛋白．
（3）在上述基因工程的操作過程中可以遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的步驟有②③④（用序號(hào)表示）．
（4）不同種生物之間的基因移植成功，從分子水平分析，進(jìn)行基因工程的主要理論依據(jù)是（至少2點(diǎn)）不同生物的DNA結(jié)構(gòu)相同，共用一套遺傳密碼．
（5）培養(yǎng)人外周血單核細(xì)胞時(shí)，通常需要在合成培養(yǎng)基中加入動(dòng)物血清、血漿等，此外還需要通入無菌的95%空氣和5%CO₂  （氣體），該氣體的作用是維持培養(yǎng)液的PH．
（6）應(yīng)從重組酵母菌中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原-抗體雜交，來檢測(cè)酵母菌是否表達(dá)出IL-2-HSA融合蛋白．
（7）如果基因表達(dá)載體2導(dǎo)入的是優(yōu)質(zhì)奶牛的受精卵細(xì)胞，經(jīng)胚胎培養(yǎng)后移入受體母牛子宮供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系．

Answer 1

分析 分析題圖：①表示從人的外周學(xué)細(xì)胞去mRNA；②表示以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA的過程；④表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，需要限制酶和DNA連接酶．目的基因IL-2cDNA的兩端的酶切位點(diǎn)分別是EcoRⅠ和BglⅡ，所以表達(dá)載體1也必須有這兩個(gè)酶切位點(diǎn)，而表達(dá)載體1上已有EcoRⅠ，因此位點(diǎn)a應(yīng)含有BglⅡ．

解答 解：解：（1）圖中②過程為以RNA為模板合成DNA過程，即反轉(zhuǎn)錄過程，需要4種游離的脫氧脫氧核苷酸．PCR是在體外條件下復(fù)制特定DNA片段的技術(shù)，該過程需要引物、模板和特定的酶，因PCR產(chǎn)物是白細(xì)胞介素2（IL-2），故模板是含有目的基因（IL-2基因）的cDNA．目的基因IL-2cDNA和表達(dá)載體1在構(gòu)建表達(dá)載體2時(shí)需先用限制酶切割讓二者獲得相同的黏性末端，然后在DNA連接酶的作用下重新組合．根據(jù)目的基因IL-2cDNA的兩端的酶切位點(diǎn)分別是EcoRⅠ和BglⅡ，所以表達(dá)載體1也必須有這兩個(gè)酶切位點(diǎn)，而表達(dá)載體1上已有EcoRⅠ，因此位點(diǎn)a應(yīng)含有BglⅡ．
（2）融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中與IL-2蛋白對(duì)應(yīng)的堿基序列中不能含有終止密碼，才能成功表達(dá)出IL-2-HsA融合蛋白．否則HSA蛋白將無法合成．
（3）遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的過程有DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄過程，圖中②表示以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA的過程，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則．③PCR技術(shù)是體外擴(kuò)增DNA過程，原理DNA復(fù)制，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)過程；④表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則．
（4）不同種生物之間的基因移植成功的主要原因是不同生物DNA分子具有相同的雙螺旋結(jié)構(gòu)，也說明了不同生物共用一套遺傳密碼．
（5）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需要的條件是：95%空氣和5%CO₂氣體環(huán)境、適宜溫度（37℃）和PH、無毒無菌的環(huán)境及合適的營養(yǎng)成分，其培養(yǎng)基中通常需加入血清、血漿等一些天然成分；其中5%CO₂氣體可維持培養(yǎng)液中的PH．
（6）由于IL-2基因與人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一個(gè)融合基因，并在酵母菌中表達(dá)，因此應(yīng)該從重組酵母菌中提取蛋白質(zhì)．應(yīng)用抗原-抗體雜交技術(shù)可檢測(cè)酵母菌是否表達(dá)出IL-2-HSA融合蛋白．
（7）胚胎移植時(shí)發(fā)情期母牛子宮對(duì)外來胚胎基本上不發(fā)生避免排異反應(yīng)反應(yīng)，所以胚胎培養(yǎng)后移入受體母牛子宮內(nèi)可以存活，這樣供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系．
故答案為：
（1）4種脫氧核苷酸   IL-2的cDNA   a
（2）終止密碼子   
（3）②③④
（4）不同生物的DNA結(jié)構(gòu)相同   共用一套遺傳密碼
（5）動(dòng)物血清、血漿   無菌的95%空氣和5%CO₂   維持培養(yǎng)液的PH
（6）蛋白質(zhì)   抗原-抗體雜交
（7）供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合流程圖，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力和能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋并做出合理判斷的能力．