Question

9．編碼蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五個片段組成，編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成，如圖1所示．

回答下列問題：
（1）現(xiàn)要通過基因工程的方法獲得蛋白乙，若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT…CAGGAAGGA），則所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙，原因是因?yàn)樵趩�動子的下游接上的編碼蛋白乙的DNA序列，不能啟動．
（2）某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取DNA片段B或D的過程中，在PCR反應(yīng)體系中加入了DNA聚合酶、引物等，還加入了序列甲作為模板DNA，加入了4種脫氧核苷酸作為合成DNA的原料．
（3）現(xiàn)通過基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白，要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細(xì)胞增殖的作用，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：將一定量的含T淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)液平均分成四組，其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一組作為對照，培養(yǎng)并定期檢測T淋巴細(xì)胞濃度，結(jié)果如圖2．
①由圖2可知，當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時，添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加，此時若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖，可采用的方法是細(xì)胞培養(yǎng)（傳代培養(yǎng)）．細(xì)胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO₂濃度，CO₂的作用是維持培養(yǎng)液中的PH．
②僅根據(jù)圖、圖2可知，上述甲、乙、丙三種蛋白中，若缺少C（填“A”“B”“C”“D”或“E”）片段所編碼的肽段，則會降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果．

Answer 1

分析 1、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（適用于目的基因的核苷酸序列已知的情況）．PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)，其原理是DNA復(fù)制，需要模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶），以指數(shù)的方式擴(kuò)增，即約2n．引物是一段短的單鏈RNA或DNA片段，可結(jié)合在核酸鏈上與之互補(bǔ)的區(qū)域，其功能是作為核苷酸聚合作用的起始點(diǎn)．
2、基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因
（1）啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)．
（2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端．
（3）標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來．常用的標(biāo)記基因是抗生素抗性基因．
3、動物細(xì)胞培養(yǎng)條件：
（1）無菌無毒環(huán)境：無菌--對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理；在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素．；無毒--定期更換培養(yǎng)液，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對自身造成危害．
（2）營養(yǎng)：
成分：所需營養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然成分．
培養(yǎng)基類型：合成培養(yǎng)基（將細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按其種類和所需數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基）
（3）溫度和pH值：哺乳動物多以36.5±0.5℃為宜，多數(shù)細(xì)胞生存的適宜pH為7.2～7.4．
（4）氣體環(huán)境：通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將其置于含95%空氣加5%CO₂的混合氣體的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)．O₂：是細(xì)胞代謝所必需的  CO₂主要作用是維持培養(yǎng)液的pH．

解答 解：（1）因?yàn)樵趩�動子的下游接上的編碼蛋白乙的DNA序列，不能啟動編碼蛋白乙的DNA序列的轉(zhuǎn)錄，因此所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙．
（2）PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的條件需要：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）．序列甲作為模板DNA，DNA的原料為4種脫氧核苷酸．
（3）①動物細(xì)胞可以通過細(xì)胞培養(yǎng)（傳代培養(yǎng)）繼續(xù)增殖．細(xì)胞培養(yǎng)過程中，需要?dú)怏w環(huán)境，其中氣體CO₂的作用是維持培養(yǎng)液中的PH．
②分析坐標(biāo)圖：對比甲和乙蛋白刺激T淋巴細(xì)胞增殖情況發(fā)現(xiàn)：最終效果相當(dāng)，只是增殖時間不同，可以推斷出A、E片段編碼的肽段不會降低T淋巴細(xì)胞增殖效果．將丙蛋白分別與甲和乙蛋白刺激T淋巴細(xì)胞增殖情況比較發(fā)現(xiàn)：丙蛋白降低了T淋巴細(xì)胞增殖．丙基因與甲和乙基因相比較，缺少了一段C基因，也就是說若缺少C片段所編碼的肽段，則會降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果．
故答案為：
（1）因?yàn)樵趩�動子的下游接上的編碼蛋白乙的DNA序列，不能啟動
（2）模板DNA   4種脫氧核苷酸
（3）細(xì)胞培養(yǎng)（傳代培養(yǎng)）   維持培養(yǎng)液中的PH
（4）C

點(diǎn)評 本題考查了基因工程、動物細(xì)胞工程的相關(guān)知識，意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中的一些生物學(xué)問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．PCR擴(kuò)增技術(shù)需要的酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶），不需要解旋酶．構(gòu)建基因表達(dá)載體時，需要將目的基因接在啟動子核終止子之間．