Question

【题目】白细胞介素－2（IL－2）在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白，对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。传统生产方法成本高、产量低，获得的IL－2在体外不易保存。用生物技术手段可以解决这些问题。请回答下列相关问题：

（1）利用基因工程生产IL－2的过程：

①从健康人体外周静脉血分离能合成IL－2的免疫细胞，从中提取___________，利用反转录法获得的cDNA片段与人体免疫细胞中该基因碱基序列不同的原因是_____________________________________。

②用限制酶处理载体和目的基因后，再用DNA连接酶处理，形成重组载体，该步骤是基因操作的核心，其目的是_____________________________________________________________。

③若要从羊奶中提取IL－2，科学家通常需将该目的基因与___________等调控组件重组在一起，通过显微注射法，导入羊的受精卵中，将受精卵培养至___________时期后，选择合适的胚胎移植至___________的雌性体内，使之继续发育成新个体。

（2）研究发现，如果将IL－2的20位和24位的氨基酸改变为半胱氨酸，免疫效果更好，请写出此种技术的基本途径是：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的结构→_________→找到相对应的脱氧核苷酸序列。

（3）利用细胞工程生产IL－2，设计思路是：将相应免疫细胞和瘤细胞融合，筛选出______________________，经细胞培养可获得大量IL－2。

Answer 1

【答案】mRNA 利用反转录法获得的cDNA片段没有内含子、启动子和终止子等 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用 乳腺蛋白基因的启动子 桑椹胚或囊胚 同种、生理状态相同的 推测氨基酸序列 能产生IL–2的杂交瘤细胞

【解析】

基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）①反转录是指以mRNA为模板合成DNA，因此从健康人体免疫细胞提取mRNA；经反转录获取目的基因，反转录合成的cDNA分子没有内含子、启动子和终止子等非编码区序列。

②构建重组载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。

③将目的基因注入受精卵中需要将该基因和乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，以便目的基因在乳腺细胞中特异性表达；需要将受精卵培养至桑椹胚或囊胚期；选择合适的胚胎移植至同种、生理状态相同的雌性体内，使之继续发育成新个体。

（2）利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列。

（3）将相应免疫细胞和瘤细胞融合，筛选出能产生IL–2的杂交瘤细胞，经细胞培养可获得大量IL－2。