Question

融合蛋白是通過DNA重組技術將兩個或多個基因的編碼區(qū)首尾連接，由同一調(diào)控序列控制合成的蛋白質(zhì)。人的表皮生長因子受體（EGFR）是影響癌癥發(fā)生發(fā)展的重要因素，它在肺癌、腦腫瘤等實體瘤中均有大量表達。天花粉蛋白（TCS）是重要天花粉的有效成分，具有抗腫瘤作用。下圖是通過基因工程方法將人表皮生長因子基因（EGF）和TCS基因連接起來，利用大腸桿菌生成人表皮生長因子—天花粉蛋白融合蛋白的過程示意圖。請回答：

（1）為了建立含有EGF的cDNA文庫，應從健康人體的               細胞中提取總mRNA，通過  法合成cDNA。從cDNA文庫中提取的EGF的長度比從基因組文庫中提取的EGF短。利用         技術可以大量擴增EGF，該技術所利用的原理是                               。
（2）在①過程中，應使用的限制酶是                       ，在融合蛋白基因的首端還應
插入                   ，它是                          識別和結合的位點。
（3）在②過程中，首先用_________________處理大腸桿菌，使其轉變?yōu)開________________細胞。
（4）應用___________________        _技術可檢測大腸桿菌是否表達出融合蛋白。
（5） 單純使用天花粉蛋白治療癌癥療效甚微，而人表皮生長因子——天花粉蛋白融合蛋白療效顯著，其原因是                                                              。
（6）某同學為了篩選插入目的基因的表達載體，將處理過的載體分別置于含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，觀察其增殖和表達情況。此設計方案是否合理，            請說明理由                                                                          。

Answer 1

（每空1分，共13分）
（1）表皮      反（逆）轉錄          PCR     DNA雙鏈復制
（2）BamHⅠ和SphⅠ       啟動子       RNA聚合酶
（3）Ca²⁺      感受態(tài)
（4）抗原--抗體雜交     （5）人表皮生長因子能與腫瘤細胞表面的受體(EGFR)特異性結合，從而使天花粉蛋白定向的作用于腫瘤細胞。
（6）不合理     表達載體不能在培養(yǎng)基上增殖和表達，只有導入大腸桿菌，才能增殖和表達。

解析試題分析：
（1）健康人體的表皮細胞中提取總mRNA，通過反（逆）轉錄法合成cDNA，可建立含有EGF的cDNA文庫。利用PCR技術可以大量擴增EGF，原理是DNA雙鏈復制。
（2）在①基因表達載體構建的過程中，據(jù)圖分析，目的基因必需使用的限制酶是BamHⅠ和SphⅠ，在融合蛋白基因的首端還應插入啟動子，它是RNA聚合酶識別和結合的位點，能驅動基因轉錄出信使RNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。
（3）在②將目的基因導入受體細胞的過程中，首先用Ca²⁺處理大腸桿菌，使其轉變?yōu)楦惺軕B(tài)細胞。
（4）檢測大腸桿菌是否表達出融合蛋白，應采用抗原--抗體雜交技術。
（5） 單純使用天花粉蛋白治療癌癥療效甚微，而人表皮生長因子——天花粉蛋白融合蛋白療效顯著，其原因是人表皮生長因子能與腫瘤細胞表面的受體(EGFR)特異性結合，從而使天花粉蛋白定向的作用于腫瘤細胞。
（6）為了篩選出含有目的基因的表達載體，應該其導入大腸桿菌，分別置于含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，觀察增殖和表達。由于氨芐青霉素的抗性基因結構和功能完整，則含有受體目的基因的受體細胞在氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能夠繁殖；而目的基因的插入破環(huán)了四環(huán)素抗性基因，則在四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能繁殖。
考點：基因工程。
點評：本題考查相對綜合，是學生提升獲取圖示信息、審題、分析能力的較好選擇。