肺細胞中的let一7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一7基因導入肺癌細胞實現表達增強後,發現肺癌細胞的增殖受到抑制.該基因工程
(1)進行過程①時,需用 限制性核酸內切酶酶切開載體以插入let一7基因.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,以利於細胞培養.採用PCR技術擴增let一7基因時,在PCR反應體系的主要成分應包含:擴增緩衝液(含Mg2+)、水,4種脫氧核糖核苷酸、模板DNA、耐高溫的DNA聚合酶和引物l和引物Ⅱ等,若在該反應體系中,目的基因擴增了5代,則具有引物I的DNA所佔的比例理論上為 31/32.(2)研究發現,let一7基因能影響癌基因RAS的表達,其影響機理如圖2.據圖分析,可從細胞中提取 RNA進行分子雜交,以直接檢測1et一7基因是否轉錄.肺癌細胞增殖受到抑制,可能是由於細胞中 RAS蛋白質(RASmRNA/RAS蛋白質)含量減少引起的.(3)現有一長度為1000鹼基對(bp)的DNA分子,用限制酶切開後得到仍是長度為1000bp的DNA分子,說明此DNA分子的形態為 環狀.(4)某線性DNA分子分別用限制酶HindⅢ和SmaI處理,然後用這兩種酶同時處理,得到如下片段(kb為千個鹼基對):
限制酶 | 片段及長度 |
HindⅢ | 2.5kb,5.0kb |
SmaI | 2.0kb,5.5kb |
Hind1Ⅲ和SmaI | 2.5kb,3.0kb,2.0kb |
可以推知限制酶HindⅢ和SmaI在此DNA分子中分別有 1、1個識別序列.兩酶同時處理後得到的片段,再用限制酶EcoRI處理,結果導致凝膠上3.0kb的片段消失,產生一種1.5kb的新片段;那麼如果用限制酶HindⅢ和EcoRI將該線性DNA分子進行切割,則可得到長度分別為 2.5kb、1.5kb、3.5kb的片段.考點:基因工程的應用. 分析:分析題圖: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.圖2表示let一7基因影響癌基因RAS的表達的機理,let一7基因是通過影響轉錄來影響癌基因RAS表達的.分析表格:分別用限制酶HindⅢ和Sma I處理後得到的都只有2個片段,同時用限制酶HindⅢ和Sma I處理後得到3個片段,說明這個DNA分子中都只有1個它們的酶切位點.解答:解:(1)基因工程中用到的基因剪刀是限制性核酸內切酶.要將組織細胞分散開需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理.目的基因擴增了5代,共得到32個DNA分子,除了含有模板DNA鏈的1個DNA分子外,其餘的DNA分子都含有引物I,因此佔31/32.(2)由圖2可以看出let一7基因是通過影響轉錄來影響癌基因RAS表達的,因此從細胞中提取RNA進行分子雜交,以直接檢測1et一7基因是否轉錄.影響轉錄後RAS蛋白質不能合成,含量會減少.(3)一長度為1000鹼基對(bp)的DNA分子,用限制酶切開後得到仍是長度為1000bp的一個DNA分子,說明該DNA分子是環狀的.(4)由表格信息可知分別用限制酶HindⅢ和Sma I處理後得到的都只有2個片段,說明這個DNA分子中都只有1個它們的酶切位點.限制酶EcoR I處理,凝膠上3.0 kb的片段消失,產生一種1.5 kb的新片段,說明在這段DNA正中間含有一個EcoR I酶酶切位點,綜合表格信息可知該DNA片段共有7.7kb,在2.5kb處有HindⅢ酶切位點,在5.5kb處有Sma I酶切位點,在4.0kb處有EcoR I酶切位點,因此用限制酶HindⅢ和EcoR I將該線性DNA分子進行切割,可得到2.5 kb、1.5 kb、3.5 kb的片段.故答案:(1)限制性核酸內切酶胰蛋白31/32(2)RNARAS蛋白質(3)環狀(4)1、12.5kb、1.5kb、3.5kb點評:本題結合圖表,考查基因工程的相關知識,意在考查考生分析圖表提取有效信息的能力;能理解所學知識要點,把握知識間內在聯繫的能力;能運用所學知識,對生物學問題作出準確判斷和得出正確結論的能力.聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得複製發布。答題:215602779老師 日期:2013年11月2日
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