Question

5．人类镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白多肽链中，一个谷氨酸被缬氨酸替换．导致功能异常，回答下列问题：
（1）患者产生异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是基因中脱氧核苷酸（或碱基）序列改变．
（2）用基因工程方法制备血红蛋白时，可用早期红细胞的mRNA琢磨吧，在逆转录酶酶的作用下产生的cDNA片段，利用PCR进行扩增，进行了20个循环后，理论上可以产生2²⁰个DNA分子，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群叫做cDNA文库（或部分基因文库），获得的cDNA与早期红细胞中该基因碱基序列不同（填“相同”或“不同”）
（3）将正常血红蛋白基因导入患者骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗目的．此操作不属于（填“属于”或“不属于”）蛋白质工程，因为未改变蛋白质结构．
（4）检测目的基因是否表达出血红蛋白，可从受体菌中提取蛋白质，进行抗原-抗体杂交技术来检测，若出现杂交带，则表明该受体已合成血红蛋白．

Answer 1

分析 基因工程中获得目的基因的方法：①从基因文库中获取； ②利用PCR技术扩增； ③人工合成（化学合成）．
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求．也就是说，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域．

解答 解：（1）根据题意可知，患者的血红蛋白多肽链中，一个谷氨酸被缬氨酸替换，此氨基酸的变化是由于控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变，从而导致了mRNA上密码子的改变，即根本原因是基因中脱氧核苷酸（或碱基）序列改变．
（2）用基因工程方法制备血红蛋白时，可以利用反转录法获得目的基因，即用早期红细胞的mRNA做模板，在逆转录酶酶的作用下产生的cDNA片段，利用PCR进行扩增，进行了20个循环后，理论上可以产生2²⁰个DNA分子，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群叫做cDNA文库（或部分基因文库）．由于该目的基因是由mRNA反转录而来，因此基因中缺少非编码区和编码区的内含子，即获得的cDNA与早期红细胞中该基因碱基序列不同．
（3）将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的．此操作不属于蛋白质工程，属于基因工程．蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求．也就是说，蛋白质工程是对现有的蛋白质进行改造．
（4）从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，用相应的抗体进行抗原抗体特异性杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白．
故答案为：
（1）基因中脱氧核苷酸（或碱基）
（2）mRNA        逆转录酶       2²⁰ cDNA文库（或部分基因文库）     不同
（3）不属于     未改变蛋白质结构
（4）蛋白质       抗原-抗体杂交

点评 本题考查基因工程和免疫的相关知识，要求考生识记基因工程的原理和操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节问题；明确蛋白质工程的实质，能结合所学的知识准确答题．