Question

【題目】肺細胞中的let-7基因表達減弱，癌基因RAS表達增強，會引發肺癌。研究人員利用基因工程技術將let-7基因導入肺癌細胞實現表達，發現肺癌細胞的增殖受到抑制。該基因工程技術基本流程如圖1。

（1）基因工程的步驟中，過程①為______；載體應有RNA聚合酶識別和結合的部位，以驅動let-7基因轉錄，該部位稱為_________。進行過程②時，需用____酶處理貼附在培養皿壁上的細胞，以利于細胞培養。

（2）let-7基因需采用PCR技術擴增，PCR反應體系的主要成分包含：擴增緩沖液（含Mg2+）、水，4種脫氧核糖核苷酸、模板DNA、耐高溫的DNA聚合酶、引物Ⅰ和引物Ⅱ等，其中，模板DNA是指______。

（3）直接檢測let-7基因是否轉錄，可從細胞中提取______進行分子雜交，肺癌細胞增殖受到抑制，可能是由于細胞中let-7基因的轉錄產物與______結合，從而導致____含量減少引起的。let-7基因表達調控的實質是______過程受阻。

（4）現有一長度為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分子的形態為______。

Answer 1

【答案】基因表達載體的構建 啟動子 胰蛋白 let-7基因 RNA RASmRNA RAS蛋白質 翻譯 環狀

【解析】

基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設計，通過體外DNA重組和轉基因技術，賦予生物以新的遺傳特性，創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，又叫做DNA重組技術。基因工程的基本操作程序為：目的基因的獲取，基因表達載體的構建，將目的基因導入受體細胞，目的基因的檢測和表達。

（1）圖中①為let-7基因與載體結合，此過程為基因表達載體的構建，轉錄開始時，RNA聚合酶識別和結合到啟動子上，以驅動let-7基因轉錄，過程②為動物細胞培養，動物細胞培養的特點為細胞貼壁生長，貼壁的細胞如要分開，需要使用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，以利于細胞培養；

（2）let-7基因需采用PCR技術擴增，PCR技術用來擴增目的基因，以便獲得大量的目的基因let-7，所以模板DNA是指let-7基因；

（3）檢測let-7基因是否轉錄，即目的基因的轉錄與鑒定，可以通過檢測目的基因是否轉錄出了mRNA來進行，此過程為：從細胞中提取mRNA，用帶有標記的目的基因作探針，與mRNA雜交，如果顯示出雜交帶，則表明目的基因轉錄出了mRNA。由圖2let-7基因轉錄出的miRNA可與RAS基因轉錄出的RASmRNA配對，配對后無法正常翻譯合成RAS蛋白，所以RAS蛋白質減少，從圖2分析可知，let-7基因表達調控的實質是翻譯過程受阻；

（4）只有環狀的DNA分子被限制酶切開后長度不變，只是由環狀變為鏈狀，如果是鏈狀的DNA被限制酶切開后必然會使長度變短。