Question

回答下列有關基因工程的問題．
肺細胞中的let-7基因表達減弱，癌基因RAS表達增強，會引發(fā)肺癌．研究人員利用基因工程技術將let-7基因?qū)�入肺癌細胞實現(xiàn)表達后，發(fā)現(xiàn)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）進行過程①時，需用

 

酶切開載體以插入let-7基因．
（2）進行過程 ②時，需用

 

酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細胞，以利于細胞培養(yǎng)．
（3）研究發(fā)現(xiàn)，let-7基因能影響癌基因RAS的表達，其影響機理如圖2．據(jù)圖分析，可從細胞中提取

 

進行分子雜交，以直接檢測let-7基因是否轉(zhuǎn)錄．肺癌細胞增殖受到抑制，可能是由于細胞中

 

（RASmRNA/RAS蛋白質(zhì)）含量減少引起的．
（4）某線性DNA分子分別用限制酶HindⅢ和SmaⅠ處理，然后用這兩種酶同時處理，得到如下片段（kb為千個堿基對）：
HindⅢ：2.5kb，5.0kb；             SmaⅠ：2.0kb，5.5kb；
HindⅢ和SmaⅠ：2.5kb，3.0kb，2.0kb；
限制酶HindⅢ和SmaⅠ在此DNA分子中各有

 

個識別序列．
兩酶同時處理后得到的片段，再用限制酶EcoRⅠ處理，結(jié)果導致凝膠上3.0kb的片段消失，產(chǎn)生一個1.5kb的新片段．將該DNA分子內(nèi)部的限制酶HindⅢ、SmaⅠ、EcoRⅠ的切割位點標注在答題紙的指定位置．

 

．
（5）現(xiàn)有一長度為1000堿基對（bp）的DNA分子，用限制酶Eco R1酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，說明此DNA分子為

 

（線性或環(huán)狀）．用Kpn1單獨酶切，得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子片段；用EcoRI、Kpnl同時酶切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子片段．該DNA分子的酶切圖譜是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的應用

專題：

分析：圖1表示利用基因工程技術將let-7基因?qū)�入肺癌細胞，然后利用動物細胞培養(yǎng)技術培養(yǎng)肺癌細胞．
圖2可以看出，let-7基因能夠轉(zhuǎn)錄通過加工產(chǎn)生無翻譯功能的miRNA，該分子能夠與RAS基因轉(zhuǎn)錄的RASmRNA發(fā)生堿基互補配對，從而影響癌基因RAS的表達．
在確定酶切位點時，首先要根據(jù)切割片段判斷有幾個切點，然后再綜合考慮即可．

解答： 解：（1）過程①表示基因工程操作步驟中基因表達載體的構(gòu)建，在該過程中需要用限制性核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶）對載體進行切割，以便于目的基因的插入；啟動子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點，RNA聚合酶結(jié)合到該位點，可驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程．
（2）過程②表示動物細胞培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象后，可以用胰蛋白酶處理，使之分散成單個細胞，隨后分裝到新的培養(yǎng)瓶中進行傳代培養(yǎng)．
（3）判斷目的基因是否在受體細胞中轉(zhuǎn)錄，可用分子雜交技術來檢測，從細胞中提取mRNA和用放射性同位素或者熒光標記的目的基因單鏈DNA片段進行雜交．據(jù)圖2可知，let-7基因影響RAS基因表達的機理是：let-7基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物miRNA與RAS基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RAS mRNA結(jié)合，使RAS基因翻譯受到抑制，引起細胞中的RAS蛋白含量減少，進而導致癌細胞增殖受到抑制．
（4）線性DNA分子在限制酶HindⅢ的切割下形成2.5kb和5.0kb的片段，因此限制酶HindⅢ在該DNA分子上具有一個酶切位點；同理可得，限制酶SmaⅠ在該DNA分子上也具有一個酶切位點．兩種酶同時切割時，根據(jù)所得片段可以判斷，限制酶HindⅢ的酶切位點在DNA分子左側(cè)的2.5kb處，限制酶SmaⅠ的酶切位點在DNA分子右側(cè)的2.0kb處，中間剛好有個3.0kb的片段．再用限制酶EcoRⅠ處理，結(jié)果導致凝膠上3.0kb的片段消失，產(chǎn)生一個1.5kb的新片段，說明限制酶EcoRⅠ的酶切位點就在3.0kb片段的中間位置．
（5）由于DNA分子用限制酶Eco R1酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，說明此DNA分子為環(huán)狀DNA．用Kpn1單獨酶切，得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子片段，說明該酶在該DNA分子上具有兩個切點；用EcoRI、Kpnl同時酶切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子片段，說明EcoRI的切點剛好在400bp片段的中間，由此畫圖即可．
故答案為：
（1）限制性核酸內(nèi)切酶；
（2）胰蛋白；
（3）RNA、RAS蛋白質(zhì)；

（4）一   
（5）環(huán)狀、

點評：本題主要考查學生基因工程、細胞工程的相關知識，意在使學生能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)．