Question

【題目】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題。請回答下列相關(guān)問題：

（1）利用基因工程生產(chǎn)IL－2的過程：

①從健康人體外周靜脈血分離能合成IL－2的免疫細(xì)胞，從中提取___________，利用反轉(zhuǎn)錄法獲得的cDNA片段與人體免疫細(xì)胞中該基因堿基序列不同的原因是_____________________________________。

②用限制酶處理載體和目的基因后，再用DNA連接酶處理，形成重組載體，該步驟是基因操作的核心，其目的是_____________________________________________________________。

③若要從羊奶中提取IL－2，科學(xué)家通常需將該目的基因與___________等調(diào)控組件重組在一起，通過顯微注射法，導(dǎo)入羊的受精卵中，將受精卵培養(yǎng)至___________時(shí)期后，選擇合適的胚胎移植至___________的雌性體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成新個(gè)體。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，如果將IL－2的20位和24位的氨基酸改變?yōu)榘腚装彼幔�免疫效果更好，請寫出此種技術(shù)的基本途徑是：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)→_________→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列。

（3）利用細(xì)胞工程生產(chǎn)IL－2，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______________________，經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)可獲得大量IL－2。

Answer 1

【答案】mRNA 利用反轉(zhuǎn)錄法獲得的cDNA片段沒有內(nèi)含子、啟動(dòng)子和終止子等 使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子 桑椹胚或囊胚 同種、生理狀態(tài)相同的 推測氨基酸序列 能產(chǎn)生IL–2的雜交瘤細(xì)胞

【解析】

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）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測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：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）①反轉(zhuǎn)錄是指以mRNA為模板合成DNA，因此從健康人體免疫細(xì)胞提取mRNA；經(jīng)反轉(zhuǎn)錄獲取目的基因，反轉(zhuǎn)錄合成的cDNA分子沒有內(nèi)含子、啟動(dòng)子和終止子等非編碼區(qū)序列。

②構(gòu)建重組載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。

③將目的基因注入受精卵中需要將該基因和乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，以便目的基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)；需要將受精卵培養(yǎng)至桑椹胚或囊胚期；選擇合適的胚胎移植至同種、生理狀態(tài)相同的雌性體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成新個(gè)體。

（2）利用蛋白質(zhì)工程對干擾素進(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)→推測氨基酸序列→找到對應(yīng)的脫氧核苷酸序列。

（3）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。