Question

9．編碼蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五個片段組成，編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成，如圖1所示．

回答下列問題：
（1）現(xiàn)要通過基因工程的方法獲得蛋白乙，若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT…CAGGAAGGA），則所構建的表達載體轉入宿主細胞后不能翻譯出蛋白乙，原因是因為在啟動子的下游接上的編碼蛋白乙的DNA序列，不能啟動．
（2）某同學在用PCR技術獲取DNA片段B或D的過程中，在PCR反應體系中加入了DNA聚合酶、引物等，還加入了序列甲作為模板DNA，加入了4種脫氧核苷酸作為合成DNA的原料．
（3）現(xiàn)通過基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白，要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細胞增殖的作用，某同學做了如下實驗：將一定量的含T淋巴細胞的培養(yǎng)液平均分成四組，其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一組作為對照，培養(yǎng)并定期檢測T淋巴細胞濃度，結果如圖2．
①由圖2可知，當細胞濃度達到a時，添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細胞濃度不再增加，此時若要使T淋巴細胞繼續(xù)增殖，可采用的方法是細胞培養(yǎng)（傳代培養(yǎng)）．細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO₂濃度，CO₂的作用是維持培養(yǎng)液中的PH．
②僅根據(jù)圖、圖2可知，上述甲、乙、丙三種蛋白中，若缺少C（填“A”“B”“C”“D”或“E”）片段所編碼的肽段，則會降低其刺激T淋巴細胞增殖的效果．

Answer 1

分析 1、PCR技術擴增目的基因（適用于目的基因的核苷酸序列已知的情況）．PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術，其原理是DNA復制，需要模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶），以指數(shù)的方式擴增，即約2n．引物是一段短的單鏈RNA或DNA片段，可結合在核酸鏈上與之互補的區(qū)域，其功能是作為核苷酸聚合作用的起始點．
2、基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因
（1）啟動子：是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質．
（2）終止子：也是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的尾端．
（3）標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來．常用的標記基因是抗生素抗性基因．
3、動物細胞培養(yǎng)條件：
（1）無菌無毒環(huán)境：無菌--對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理；在細胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素．；無毒--定期更換培養(yǎng)液，防止細胞代謝產(chǎn)物積累對自身造成危害．
（2）營養(yǎng)：
成分：所需營養(yǎng)物質與體內(nèi)基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然成分．
培養(yǎng)基類型：合成培養(yǎng)基（將細胞所需的營養(yǎng)物質按其種類和所需數(shù)量嚴格配制而成的培養(yǎng)基）
（3）溫度和pH值：哺乳動物多以36.5±0.5℃為宜，多數(shù)細胞生存的適宜pH為7.2～7.4．
（4）氣體環(huán)境：通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將其置于含95%空氣加5%CO₂的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)．O₂：是細胞代謝所必需的  CO₂主要作用是維持培養(yǎng)液的pH．

解答 解：（1）因為在啟動子的下游接上的編碼蛋白乙的DNA序列，不能啟動編碼蛋白乙的DNA序列的轉錄，因此所構建的表達載體轉入宿主細胞后不能翻譯出蛋白乙．
（2）PCR技術擴增目的基因的條件需要：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）．序列甲作為模板DNA，DNA的原料為4種脫氧核苷酸．
（3）①動物細胞可以通過細胞培養(yǎng)（傳代培養(yǎng)）繼續(xù)增殖．細胞培養(yǎng)過程中，需要氣體環(huán)境，其中氣體CO₂的作用是維持培養(yǎng)液中的PH．
②分析坐標圖：對比甲和乙蛋白刺激T淋巴細胞增殖情況發(fā)現(xiàn)：最終效果相當，只是增殖時間不同，可以推斷出A、E片段編碼的肽段不會降低T淋巴細胞增殖效果．將丙蛋白分別與甲和乙蛋白刺激T淋巴細胞增殖情況比較發(fā)現(xiàn)：丙蛋白降低了T淋巴細胞增殖．丙基因與甲和乙基因相比較，缺少了一段C基因，也就是說若缺少C片段所編碼的肽段，則會降低其刺激T淋巴細胞增殖的效果．
故答案為：
（1）因為在啟動子的下游接上的編碼蛋白乙的DNA序列，不能啟動
（2）模板DNA   4種脫氧核苷酸
（3）細胞培養(yǎng)（傳代培養(yǎng)）   維持培養(yǎng)液中的PH
（4）C

點評 本題考查了基因工程、動物細胞工程的相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．PCR擴增技術需要的酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶），不需要解旋酶．構建基因表達載體時，需要將目的基因接在啟動子核終止子之間．