Question

融合蛋白是通過DNA重組技術(shù)將兩個(gè)或多個(gè)基因的編碼區(qū)首尾連接，由同一調(diào)控序列控制合成的蛋白質(zhì)。人的表皮生長因子受體（EGFR）是影響癌癥發(fā)生發(fā)展的重要因素，它在肺癌、腦腫瘤等實(shí)體瘤中均有大量表達(dá)。天花粉蛋白（TCS）是重要天花粉的有效成分，具有抗腫瘤作用。下圖是通過基因工程方法將人表皮生長因子基因（EGF）和TCS基因連接起來，利用大腸桿菌生成人表皮生長因子—天花粉蛋白融合蛋白的過程示意圖。請回答：

（1）為了建立含有EGF的cDNA文庫，應(yīng)從健康人體的               細(xì)胞中提取總mRNA，通過  法合成cDNA。從cDNA文庫中提取的EGF的長度比從基因組文庫中提取的EGF短。利用         技術(shù)可以大量擴(kuò)增EGF，該技術(shù)所利用的原理是                               。

（2）在①過程中，應(yīng)使用的限制酶是                       ，在融合蛋白基因的首端還應(yīng)

插入                   ，它是                          識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)。

（3）在②過程中，首先用_________________處理大腸桿菌，使其轉(zhuǎn)變?yōu)開________________細(xì)胞。

（4）應(yīng)用___________________        _技術(shù)可檢測大腸桿菌是否表達(dá)出融合蛋白。

（5） 單純使用天花粉蛋白治療癌癥療效甚微，而人表皮生長因子——天花粉蛋白融合蛋白療效顯著，其原因是                                                              。

（6）某同學(xué)為了篩選插入目的基因的表達(dá)載體，將處理過的載體分別置于含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，觀察其增殖和表達(dá)情況。此設(shè)計(jì)方案是否合理，            請說明理由                                                                          。

 

Answer 1

【答案】

（每空1分，共13分）

（1）表皮      反（逆）轉(zhuǎn)錄          PCR     DNA雙鏈復(fù)制

（2）BamHⅠ和SphⅠ       啟動(dòng)子       RNA聚合酶

（3）Ca²⁺      感受態(tài)

（4）抗原--抗體雜交     （5）人表皮生長因子能與腫瘤細(xì)胞表面的受體(EGFR)特異性結(jié)合，從而使天花粉蛋白定向的作用于腫瘤細(xì)胞。

（6）不合理     表達(dá)載體不能在培養(yǎng)基上增殖和表達(dá)，只有導(dǎo)入大腸桿菌，才能增殖和表達(dá)。

【解析】

試題分析：

（1）健康人體的表皮細(xì)胞中提取總mRNA，通過反（逆）轉(zhuǎn)錄法合成cDNA，可建立含有EGF的cDNA文庫。利用PCR技術(shù)可以大量擴(kuò)增EGF，原理是DNA雙鏈復(fù)制。

（2）在①基因表達(dá)載體構(gòu)建的過程中，據(jù)圖分析，目的基因必需使用的限制酶是BamHⅠ和SphⅠ，在融合蛋白基因的首端還應(yīng)插入啟動(dòng)子，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出信使RNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。

（3）在②將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的過程中，首先用Ca²⁺處理大腸桿菌，使其轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)細(xì)胞。

（4）檢測大腸桿菌是否表達(dá)出融合蛋白，應(yīng)采用抗原--抗體雜交技術(shù)。

（5） 單純使用天花粉蛋白治療癌癥療效甚微，而人表皮生長因子——天花粉蛋白融合蛋白療效顯著，其原因是人表皮生長因子能與腫瘤細(xì)胞表面的受體(EGFR)特異性結(jié)合，從而使天花粉蛋白定向的作用于腫瘤細(xì)胞。

（6）為了篩選出含有目的基因的表達(dá)載體，應(yīng)該其導(dǎo)入大腸桿菌，分別置于含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，觀察增殖和表達(dá)。由于氨芐青霉素的抗性基因結(jié)構(gòu)和功能完整，則含有受體目的基因的受體細(xì)胞在氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能夠繁殖；而目的基因的插入破環(huán)了四環(huán)素抗性基因，則在四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能繁殖。

考點(diǎn)：基因工程。

點(diǎn)評：本題考查相對綜合，是學(xué)生提升獲取圖示信息、審題、分析能力的較好選擇。