Question

回答下列有关基因工程的问题．
肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌．研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达后，发现肺癌细胞的增殖受到抑制．该基因工程技术基本流程如图1．

（1）进行过程①时，需用

 

酶切开载体以插入let-7基因．
（2）进行过程 ②时，需用

 

酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于细胞培养．
（3）研究发现，let-7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2．据图分析，可从细胞中提取

 

进行分子杂交，以直接检测let-7基因是否转录．肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中

 

（RASmRNA/RAS蛋白质）含量减少引起的．
（4）某线性DNA分子分别用限制酶HindⅢ和SmaⅠ处理，然后用这两种酶同时处理，得到如下片段（kb为千个碱基对）：
HindⅢ：2.5kb，5.0kb；             SmaⅠ：2.0kb，5.5kb；
HindⅢ和SmaⅠ：2.5kb，3.0kb，2.0kb；
限制酶HindⅢ和SmaⅠ在此DNA分子中各有

 

个识别序列．
两酶同时处理后得到的片段，再用限制酶EcoRⅠ处理，结果导致凝胶上3.0kb的片段消失，产生一个1.5kb的新片段．将该DNA分子内部的限制酶HindⅢ、SmaⅠ、EcoRⅠ的切割位点标注在答题纸的指定位置．

 

．
（5）现有一长度为1000碱基对（bp）的DNA分子，用限制酶Eco R1酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，说明此DNA分子为

 

（线性或环状）．用Kpn1单独酶切，得到400bp和600bp两种长度的DNA分子片段；用EcoRI、Kpnl同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子片段．该DNA分子的酶切图谱是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的应用

专题：

分析：图1表示利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞，然后利用动物细胞培养技术培养肺癌细胞．
图2可以看出，let-7基因能够转录通过加工产生无翻译功能的miRNA，该分子能够与RAS基因转录的RASmRNA发生碱基互补配对，从而影响癌基因RAS的表达．
在确定酶切位点时，首先要根据切割片段判断有几个切点，然后再综合考虑即可．

解答： 解：（1）过程①表示基因工程操作步骤中基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制性核酸内切酶（简称限制酶）对载体进行切割，以便于目的基因的插入；启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶识别和结合的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程．
（2）过程②表示动物细胞培养，培养过程中出现接触抑制现象后，可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个细胞，随后分装到新的培养瓶中进行传代培养．
（3）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来检测，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交．据图2可知，let-7基因影响RAS基因表达的机理是：let-7基因转录产物miRNA与RAS基因转录产物RAS mRNA结合，使RAS基因翻译受到抑制，引起细胞中的RAS蛋白含量减少，进而导致癌细胞增殖受到抑制．
（4）线性DNA分子在限制酶HindⅢ的切割下形成2.5kb和5.0kb的片段，因此限制酶HindⅢ在该DNA分子上具有一个酶切位点；同理可得，限制酶SmaⅠ在该DNA分子上也具有一个酶切位点．两种酶同时切割时，根据所得片段可以判断，限制酶HindⅢ的酶切位点在DNA分子左侧的2.5kb处，限制酶SmaⅠ的酶切位点在DNA分子右侧的2.0kb处，中间刚好有个3.0kb的片段．再用限制酶EcoRⅠ处理，结果导致凝胶上3.0kb的片段消失，产生一个1.5kb的新片段，说明限制酶EcoRⅠ的酶切位点就在3.0kb片段的中间位置．
（5）由于DNA分子用限制酶Eco R1酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，说明此DNA分子为环状DNA．用Kpn1单独酶切，得到400bp和600bp两种长度的DNA分子片段，说明该酶在该DNA分子上具有两个切点；用EcoRI、Kpnl同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子片段，说明EcoRI的切点刚好在400bp片段的中间，由此画图即可．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶；
（2）胰蛋白；
（3）RNA、RAS蛋白质；

（4）一   
（5）环状、

点评：本题主要考查学生基因工程、细胞工程的相关知识，意在使学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构．