Question

【題目】人參是一種名貴藥材，具有良好的滋補(bǔ)作用。口服α-干擾素在慢性乙肝、丙肝及部分腫瘤的治療中有一定療效。下圖為科研人員制備能合成干擾素的人參愈傷組織細(xì)胞的流程，①～④表示相關(guān)的操作，EcoRⅠ、BamHⅠ為限制酶，它們的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)如表所示。請(qǐng)回答下列問題：

（1）步驟①中，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是__________________。科研人員還在兩種引物的_______端分別加上了____________________和___________________________序列，以便于后續(xù)基因的剪切和連接。

（2）過(guò)程②所構(gòu)建的基因表達(dá)載體中未標(biāo)注出的必需元件還有____________。

（3）過(guò)程④中，科研人員提取愈傷組織細(xì)胞的RNA后，先通過(guò)__________過(guò)程獲得DNA，再進(jìn)行PCR擴(kuò)增，若最終未能檢測(cè)出干擾素基因，其可能原因是____________________________________________。

（4）科研人員認(rèn)為，將轉(zhuǎn)干擾素基因的人參愈傷組織加工成的藥物比單純干擾素的療效要好，其依據(jù)是____________________________________。

Answer 1

【答案】干擾素基因兩端的部分核苷酸序列 5′ GAATTC GGATCC 復(fù)制原點(diǎn) 逆轉(zhuǎn)錄 導(dǎo)入人參愈傷組織細(xì)胞的干擾素基因未能轉(zhuǎn)錄（或干擾素基因未能導(dǎo)入人參愈傷組織細(xì)胞） 藥物既有干擾素的治療作用，又有人參的滋補(bǔ)作用

【解析】

本題以圖文結(jié)合為情境，考查學(xué)生對(duì)基因工程的基本操作程序等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及識(shí)圖分析能力。

(1) 利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是：要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。圖示中的干擾素基因?yàn)槟康幕�因，因此在步驟①中，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是干擾素基因兩端的部分核苷酸序列。DNA的合成方向總是從子鏈的5ˊ端向3ˊ端延伸；由于在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要用EcoRⅠ、BamHⅠ兩種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，因此科研人員還在兩種引物的5ˊ端分別加上了GAATTC和GGATCC序列，以便于后續(xù)的剪切和連接。

(2) 基因表達(dá)載體的組成包括復(fù)制原點(diǎn)、目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等，據(jù)此分析圖示可知：過(guò)程②所構(gòu)建的基因表達(dá)載體中未標(biāo)注出的必需元件還有復(fù)制原點(diǎn)。

(3) 過(guò)程④為表示目的基因的檢測(cè)和鑒定，在此過(guò)程中，利用反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因時(shí)，科研人員提取愈傷組織細(xì)胞的RNA后，先通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程獲得DNA，再進(jìn)行PCR擴(kuò)增。干擾素基因未能導(dǎo)入人參愈傷組織細(xì)胞或?qū)�入人參愈傷組織細(xì)胞的干擾素基因未能轉(zhuǎn)錄，均會(huì)導(dǎo)致不能檢測(cè)出干擾素基因。

(4) 由于將轉(zhuǎn)干擾素基因的人參愈傷組織加工成的藥物，既有干擾素的治療作用，又有人參的滋補(bǔ)作用，所以比單純干擾素的療效要好。