Question

5．人外周血單核細胞能合成白細胞介素2（IL-2）．該蛋白可增強機體免疫功能，在體內易被降解．研究人員將IL-2基因與人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一個融合基因，并在酵母菌中表達，獲得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融合蛋白．其技術流程如圖．請回答：
（1）圖中②過程的原料是4種脫氧核苷酸，③過程的模板是IL-2的cDNA．表達載體1中的位點a 應為限制酶BglⅡ的識別位點，才能成功構建表達載體2．
（2）表達載體2導入酵母菌后，融合基因轉錄出的mRNA中，與IL-2蛋白對應的堿基序列不能含有終止密碼子，才能成功表達出IL-2-HSA融合蛋白．
（3）在上述基因工程的操作過程中可以遵循堿基互補配對原則的步驟有②③④（用序號表示）．
（4）不同種生物之間的基因移植成功，從分子水平分析，進行基因工程的主要理論依據是（至少2點）不同生物的DNA結構相同，共用一套遺傳密碼．
（5）培養人外周血單核細胞時，通常需要在合成培養基中加入動物血清、血漿等，此外還需要通入無菌的95%空氣和5%CO₂  （氣體），該氣體的作用是維持培養液的PH．
（6）應從重組酵母菌中提取蛋白質，用相應的抗體進行抗原-抗體雜交，來檢測酵母菌是否表達出IL-2-HSA融合蛋白．
（7）如果基因表達載體2導入的是優質奶牛的受精卵細胞，經胚胎培養后移入受體母牛子宮供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系．

Answer 1

分析 分析題圖：①表示從人的外周學細胞去mRNA；②表示以mRNA為模板逆轉錄形成cDNA的過程；④表示基因表達載體的構建過程，需要限制酶和DNA連接酶．目的基因IL-2cDNA的兩端的酶切位點分別是EcoRⅠ和BglⅡ，所以表達載體1也必須有這兩個酶切位點，而表達載體1上已有EcoRⅠ，因此位點a應含有BglⅡ．

解答 解：解：（1）圖中②過程為以RNA為模板合成DNA過程，即反轉錄過程，需要4種游離的脫氧脫氧核苷酸．PCR是在體外條件下復制特定DNA片段的技術，該過程需要引物、模板和特定的酶，因PCR產物是白細胞介素2（IL-2），故模板是含有目的基因（IL-2基因）的cDNA．目的基因IL-2cDNA和表達載體1在構建表達載體2時需先用限制酶切割讓二者獲得相同的黏性末端，然后在DNA連接酶的作用下重新組合．根據目的基因IL-2cDNA的兩端的酶切位點分別是EcoRⅠ和BglⅡ，所以表達載體1也必須有這兩個酶切位點，而表達載體1上已有EcoRⅠ，因此位點a應含有BglⅡ．
（2）融合基因轉錄出的mRNA中與IL-2蛋白對應的堿基序列中不能含有終止密碼，才能成功表達出IL-2-HsA融合蛋白．否則HSA蛋白將無法合成．
（3）遵循堿基互補配對原則的過程有DNA復制、轉錄、翻譯、逆轉錄過程，圖中②表示以mRNA為模板逆轉錄形成cDNA的過程，遵循堿基互補配對原則．③PCR技術是體外擴增DNA過程，原理DNA復制，遵循堿基互補配對過程；④表示基因表達載體的構建過程，遵循堿基互補配對原則．
（4）不同種生物之間的基因移植成功的主要原因是不同生物DNA分子具有相同的雙螺旋結構，也說明了不同生物共用一套遺傳密碼．
（5）動物細胞培養所需要的條件是：95%空氣和5%CO₂氣體環境、適宜溫度（37℃）和PH、無毒無菌的環境及合適的營養成分，其培養基中通常需加入血清、血漿等一些天然成分；其中5%CO₂氣體可維持培養液中的PH．
（6）由于IL-2基因與人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一個融合基因，并在酵母菌中表達，因此應該從重組酵母菌中提取蛋白質．應用抗原-抗體雜交技術可檢測酵母菌是否表達出IL-2-HSA融合蛋白．
（7）胚胎移植時發情期母牛子宮對外來胚胎基本上不發生避免排異反應反應，所以胚胎培養后移入受體母牛子宮內可以存活，這樣供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系．
故答案為：
（1）4種脫氧核苷酸   IL-2的cDNA   a
（2）終止密碼子   
（3）②③④
（4）不同生物的DNA結構相同   共用一套遺傳密碼
（5）動物血清、血漿   無菌的95%空氣和5%CO₂   維持培養液的PH
（6）蛋白質   抗原-抗體雜交
（7）供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系

點評 本題結合流程圖，考查基因工程的相關知識，意在考查考生的識圖能力和能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋并做出合理判斷的能力．