Question

11．肺細胞中的let-7基因表達減弱，癌基因RAS表達增強，會引發肺癌．研究人員利用基因工程技術將let-7基因導入肺癌細胞實驗表達，發現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．請回答：

（1）進行過程①時，需用限制性核酸內切酶（或限制）酶連接載體和let-7基因．重組載體應含RNA聚合酶識別和結合的部位，以驅動let-7基因轉錄，該部位稱為啟動子．
（2）進行過程②時，需用胰蛋白酶處理貼附在培養皿壁上的細胞，以利于傳代培養．過程中細胞生長的特點貼壁生長、接觸抑制．
（3）過程②中傳代培養10代內的細胞的細胞可作受體細胞，原因遺傳物質不變，保持正常的二倍體核型．
（4）研究發現，let-7基因能影響RAS的表達，其影響機理如圖2．據圖分析，可從細胞提取RNA進行分子雜交，以直接檢測let-7基因是否轉錄．肺癌細胞增殖受到抑制，可能是由于細胞中RAS蛋白（RAS、mRNA/RAS蛋白）含量減少引起的．檢測RAS基因是否完全表達，檢測方法是抗原-抗體雜交．

Answer 1

分析 分析圖1：圖1表示利用基因工程技術將let一7基因導入肺癌細胞的流程，其中①表示基因表達載體的構建過程；②表示用胰蛋白酶處理組織細胞，使之成為單個細胞，再加細胞懸液進行細胞培養的過程．
分析圖2：圖2表示let-7基因影響癌基因RAS的表達的原理，let-7基因轉錄產物miRNA與RAS基因轉錄產物RAS mRNA結合，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．

解答 解：（1）過程①表示基因表達載體的構建，在該過程中需要用限制性核酸內切酶對載體進行切割，以便于目的基因的插入；啟動子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶識別和結合的位點，RNA聚合酶結合到該位點，可驅動轉錄過程．
（2）過程②表示動物細胞培養，培養過程中出現接觸抑制后可以用胰蛋白酶處理，使之分散成單個的細胞，之后分裝到其他培養瓶里面進行傳代培養．動物細胞培養過程中細胞生長的特點貼壁生長和接觸抑制．
（3）由于10代內的細胞遺傳物質不變，能保持正常的二倍體核型，因此過程②中以傳代培養10代內的細胞作受體細胞．
（4）判斷目的基因是否在受體細胞中轉錄，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．根據題中信息“肺細胞中的let-7基因表達減弱，癌基因RAS表達增強，會引發肺癌”知，導入let-7基因后，肺癌細胞的增殖受到抑制；據圖2可知，let-7基因影響RAS基因表達的機理是：let-7基因轉錄產物miRNA與RAS基因轉錄產物RAS mRNA結合，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．基因完全表達的產物是蛋白質，可采用抗原-抗體雜交法進行檢測．
故答案為：
（1）限制性核酸內切酶（或限制）   啟動子
（2）胰蛋白     貼壁生長    接觸抑制
（3）傳代培養10代內的細胞     遺傳物質不變，保持正常的二倍體核型
（4）RNA   RAS蛋白     抗原-抗體雜交

點評 本題考查基因工程的原理和技術、遺傳信息的轉錄和翻譯的相關知識，要求考生識記基因工程的工具和操作步驟．要求能分析圖1，準確判斷各過程的名稱；掌握遺傳信息的轉錄和表達過程，并能利用圖2信息答題．