Question

肺細(xì)胞中的let一7基因表達(dá)減弱，癌基因RAS表達(dá)增強(qiáng)，會(huì)引發(fā)肺癌．研究人員利用基因工程技術(shù)將let一7基因?qū)�入肺癌�?xì)胞實(shí)現(xiàn)表達(dá)增強(qiáng)后，發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制．該基因工程技術(shù)基本流程如圖1．

（1）進(jìn)行過程①時(shí)，需用

 

酶切開載體以插入let一7基因．進(jìn)行過程②時(shí)，需用

 

酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細(xì)胞，以利于細(xì)胞培養(yǎng)．采用PCR技術(shù)擴(kuò)增let一7基因時(shí)，在PCR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含：擴(kuò)增緩沖液（含Mg²⁺）、水，4種脫氧核糖核苷酸、模板DNA、耐高溫的DNA聚合酶和引物l和引物Ⅱ等，若在該反應(yīng)體系中，目的基因擴(kuò)增了5代，則具有引物I的DNA所占的比例理論上為

 

．
（2）研究發(fā)現(xiàn)，let一7基因能影響癌基因RAS的表達(dá)，其影響機(jī)理如圖2．據(jù)圖分析，可從細(xì)胞中提取

 

進(jìn)行分子雜交，以直接檢測1et一7基因是否轉(zhuǎn)錄．肺癌細(xì)胞增殖受到抑制，可能是由于細(xì)胞中

 

（RASmRNA/RAS蛋白質(zhì)）含量減少引起的．
（3）現(xiàn)有一長度為1000堿基對（bp）的DNA分子，用限制酶切開后得到仍是長度為1000bp的DNA分子，說明此DNA分子的形態(tài)為

 

．
（4）某線性DNA分子分別用限制酶HindⅢ和Sma I處理，然后用這兩種酶同時(shí)處理，得到如下片段（kb為千個(gè)堿基對）：

限制酶	片段及長度
HindⅢ	2.5kb，5.0kb
Sma I	2.0kb，5.5kb
Hind 1Ⅲ和Sma I	2.5kb，3.0kb，2.0kb

可以推知限制酶HindⅢ和Sma I在此DNA分子中分別有

 

個(gè)識(shí)別序列．兩酶同時(shí)處理后得到的片段，再用限制酶EcoR I處理，結(jié)果導(dǎo)致凝膠上3.0kb的片段消失，產(chǎn)生一種1.5kb的新片段；那么如果用限制酶HindⅢ和EcoR I將該線性DNA分子進(jìn)行切割，則可得到長度分別為

 

的片段．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：分析題圖：圖1表示利用基因工程技術(shù)將let一7基因?qū)�入肺癌�?xì)胞的流程，其中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程；②表示用胰蛋白酶處理組織細(xì)胞，使之成為單個(gè)細(xì)胞，再加細(xì)胞懸液進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的過程．圖2表示let一7基因影響癌基因RAS的表達(dá)的機(jī)理，let一7基因是通過影響轉(zhuǎn)錄來影響癌基因RAS表達(dá)的．
分析表格：分別用限制酶HindⅢ和Sma I處理后得到的都只有2個(gè)片段，同時(shí)用限制酶HindⅢ和Sma I處理后得到3個(gè)片段，說明這個(gè)DNA分子中都只有1個(gè)它們的酶切位點(diǎn)．

解答： 解：（1）基因工程中用到的基因剪刀是限制性核酸內(nèi)切酶．要將組織細(xì)胞分散開需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理．目的基因擴(kuò)增了5代，共得到32個(gè)DNA分子，除了含有模板DNA鏈的1個(gè)DNA分子外，其余的DNA分子都含有引物I，因此占31/32．
（2）由圖2可以看出let一7基因是通過影響轉(zhuǎn)錄來影響癌基因RAS表達(dá)的，因此從細(xì)胞中提取RNA進(jìn)行分子雜交，以直接檢測1et一7基因是否轉(zhuǎn)錄．影響轉(zhuǎn)錄后RAS蛋白質(zhì)不能合成，含量會(huì)減少．
（3）一長度為1000堿基對（bp）的DNA分子，用限制酶切開后得到仍是長度為1000bp的一個(gè)DNA分子，說明該DNA分子是環(huán)狀的．
（4）由表格信息可知分別用限制酶HindⅢ和Sma I處理后得到的都只有2個(gè)片段，說明這個(gè)DNA分子中都只有1個(gè)它們的酶切位點(diǎn)．限制酶EcoR I處理，凝膠上3.0 kb的片段消失，產(chǎn)生一種1.5 kb的新片段，說明在這段DNA正中間含有一個(gè)EcoR I酶酶切位點(diǎn)，綜合表格信息可知該DNA片段共有7.7kb，在2.5kb處有HindⅢ酶切位點(diǎn)，在5.5kb處有Sma I酶切位點(diǎn)，在4.0kb處有EcoR I酶切位點(diǎn)，因此用限制酶HindⅢ和EcoR I將該線性DNA分子進(jìn)行切割，可得到2.5 kb、1.5 kb、3.5 kb的片段．
故答案：
（1）限制性核酸內(nèi)切酶     胰蛋白         31/32
（2）RNA        RAS蛋白質(zhì)
（3）環(huán)狀
（4）1、1               2.5 kb、1.5 kb、3.5 kb

點(diǎn)評：本題結(jié)合圖表，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生分析圖表提取有效信息的能力；能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確判斷和得出正確結(jié)論的能力．