【12福建】32．现代生物科技专题
肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。
请回答：
（1）进行过程①时，需用____________酶切开载体以插入let-7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let-7基因转录，该部位称为____________。
（2）进行过程②时，需用____________酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。
（3）研究发现，let-7基因能影响RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞提取____________进行分子杂交，以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中____________（RASmRNA/RAS蛋白）含量减少引起的。
【答案】（10分）
（1）限制性核酸内切酶（或限制） 启动子
（2）胰蛋白
（3）RNA RAS蛋白
【解析】
（1）过程①表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入（限制性核酸内切酶，简称限制酶，写其他的不得分）；启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶结合和识别的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。
（2）过程②表示动物细胞培养，培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。
（3）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达就增强，引发肺癌”导入let7基因后，肺癌细胞受到抑制，说明RAS基因表达减弱，导致细胞中的RAS蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制。
【试题点评】本题主要考查选修3中有关基因工程和细胞工程中的知识，涉及的知识点主要有表达载体的构建、目的基因的检测、动物细胞培养等。试题难度不大。
【12全国新课标】40.[生物——选修3现代生物科技专题]（15分）
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
（1）限制性内切酶切割DＮA分 子后产生的片段，其末端类型有____________和 ____________。
（2）质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是____________。
（3）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即____________DNA连接酶和____________DNA连接酶。
（4）反转录作用的模板是____________，产物是____________。若要在体外获得大量反转录产物，常采用____________技术。
（5）基因工程中除质粒外 ，____________和____________也可作为运载体。
（6）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是____________。
答案：（1）平末端 粘性末端
（2）切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同
（3）大肠杆菌T4
（4）mRNA cDNA PCR
（5）噬菌体 动植物病毒
（6）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能量极弱
【解析】
（1）当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。
（2）为使运载体与目的基因相连，不同的限制酶应切割出相同的黏性末端，它们必须要能识别相同的核苷酸序列，并且使每条链中相同的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
（3）DNA连接酶，根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E•coli DNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。
（4）反转录是以RNA为模版来合成DNA的过程。可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR（多聚酶链式反应）
（5）基因工程中除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
（6）大肠杆菌细胞外有细胞壁和细胞膜，能阻止其他物质的进入，只能通过Ca2+处理细胞，使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。
【试题评价】通过基因工程的操作过程及基因工程的工具及工具酶的作用，考查学生识记能力与理解分析能力。难度较小。
（责任编辑：admin）
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