Question

2．白細(xì)胞介素-2（IL-2），在人體中是由免疫細(xì)胞合成并分泌的一種糖蛋白，對(duì)機(jī)體的免疫應(yīng)答和抗病毒感染等有重要作用．傳統(tǒng)生產(chǎn)方法成本高、產(chǎn)量低，獲得的IL-2在體外不易保存．用生物技術(shù)手段可以解決這些問(wèn)題．請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：
（1）利用基因工程生產(chǎn)IL-2，過(guò)程是：
①?gòu)慕】等梭w外周靜脈血分離能合成IL-2的免疫細(xì)胞，從中提取mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲取目的基因，此過(guò)程需要的原料是4種游離的脫氧核苷酸．
②用限制酶處理載體和目的基因后，用DNA連接酶處理，形成重組載體，該載體的化學(xué)本質(zhì)是環(huán)狀DNA．該步驟是基因操作的核心，稱為構(gòu)建基因表達(dá)載體．
③若選擇大腸桿菌作為受體細(xì)胞，常用的轉(zhuǎn)化方法是用Ca²⁺處理，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，再在一定溫度下完成轉(zhuǎn)化．
④在培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，經(jīng)進(jìn)一步處理獲得產(chǎn)物，進(jìn)行產(chǎn)物鑒定時(shí)可采用抗原-抗體雜交技術(shù)．
（2）利用蛋白質(zhì)工程對(duì)IL-2進(jìn)行改造，基本途徑是：
預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列．
（3）利用細(xì)胞工程生產(chǎn)IL-2，思路是：
將相應(yīng)免疫細(xì)胞和瘤細(xì)胞融合，篩選出能產(chǎn)生IL-2的雜交瘤細(xì)胞，經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)可獲得大量IL-2．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）①逆轉(zhuǎn)錄是指以mRNA為模板合成DNA，因此從健康人體的外周靜脈血分離能合成干擾素的免疫細(xì)胞，從中提取mRNA，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄獲取目的基因，該過(guò)程所需的原料是脫氧核糖核苷酸．
②該載體為質(zhì)粒，其化學(xué)本質(zhì)是環(huán)狀DNA．基因工程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體．
③將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞常用感受態(tài)轉(zhuǎn)化法，即常用Ca²⁺處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，在一定溫度條件下完成轉(zhuǎn)化．
④檢測(cè)目的基因是否表達(dá)產(chǎn)生產(chǎn)物可采用抗原抗體雜交技術(shù)．
（2）利用蛋白質(zhì)工程對(duì)干擾素進(jìn)行改造，基本途徑是：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列．
（3）利用細(xì)胞工程生產(chǎn)干擾素，設(shè)計(jì)思路是將相應(yīng)免疫細(xì)胞和瘤細(xì)胞融合，篩選出能產(chǎn)生IL-2雜交瘤細(xì)胞，經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)可獲得大量干擾素．
故答案為：
（1）①mRNA       4種游離的脫氧核苷酸
②環(huán)狀DNA         構(gòu)建基因表達(dá)載體
③感受態(tài)細(xì)胞
④抗原-抗體雜交
（2）設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)      推測(cè)氨基酸序列
（3）能產(chǎn)生IL-2的雜交瘤

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程和蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程概念、原理、操作工具及操作步驟；識(shí)記蛋白質(zhì)工程的基本途徑，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．