Question

18．肺細(xì)胞中的let-7基因表達(dá)減弱，癌基因RAS表達(dá)增強(qiáng)，會(huì)引發(fā)肺癌．研究人員利用基因工程技術(shù)將let-7基因?qū)�入肺癌�?xì)胞實(shí)現(xiàn)表達(dá)，發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制．該基因工程技術(shù)基本流程如圖1．研究發(fā)現(xiàn)，let-7基因能影響癌基因RAS的表達(dá)，其影響機(jī)理如圖2．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）進(jìn)行圖1過(guò)程①時(shí)，需用限制性核酸內(nèi)切（或限制）酶切開(kāi)載體以插入let-7基因．載體應(yīng)有RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，以驅(qū)動(dòng)let-7基因轉(zhuǎn)錄，該部位稱為啟動(dòng)子．
（2）圖1中重組載體導(dǎo)入肺癌細(xì)胞的常用方法是顯微注射法，如何從細(xì)胞水平判斷肺癌細(xì)胞中導(dǎo)入了重組載體通過(guò)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)觀察細(xì)胞增殖的速率，并與正常肺癌細(xì)胞的增殖速率進(jìn)行比較．
（3）根據(jù)圖2分析，可從細(xì)胞中提取RNA進(jìn)行分子雜交，以直接檢測(cè)let-7基因是否轉(zhuǎn)錄．肺癌細(xì)胞增殖受到抑制，可能是由于細(xì)胞中RAS蛋白含量減少引起的，其實(shí)質(zhì)是遺傳信息表達(dá)時(shí)翻譯過(guò)程受阻，導(dǎo)致RAS基因沉默．
（4）參照?qǐng)D2，給出基因表達(dá)時(shí)只以DNA一條鏈為轉(zhuǎn)錄模板的一個(gè)理由：若DNA兩條鏈同時(shí)轉(zhuǎn)錄，形成的mRNA會(huì)形成互補(bǔ)雙鏈，無(wú)法進(jìn)行翻譯（其它合理答案也可）．

Answer 1

分析 分析圖1：圖1表示利用基因工程技術(shù)將let一7基因?qū)�入肺癌�?xì)胞的流程，其中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程；②表示用胰蛋白酶處理組織細(xì)胞，使之成為單個(gè)細(xì)胞，再加細(xì)胞懸液進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程．
分析圖2：圖2表示let-7基因影響癌基因RAS的表達(dá)的原理，let-7基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物miRNA與RAS基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RAS mRNA結(jié)合，使RAS基因翻譯受到抑制，引起細(xì)胞中的RAS蛋白含量減少，進(jìn)而導(dǎo)致癌細(xì)胞增殖受到抑制．

解答 解：（1）過(guò)程①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，在該過(guò)程中需要用限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶）對(duì)載體進(jìn)行切割，以便于目的基因的插入；啟動(dòng)子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，RNA聚合酶結(jié)合到該位點(diǎn)，可驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程．
（2）目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞中一般采用顯微注射法．如果肺癌細(xì)胞中導(dǎo)入重組載體，則肺癌細(xì)胞的增殖將受到影響，因此可以通過(guò)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)觀察細(xì)胞增殖的速率，并與正常肺癌細(xì)胞的增殖速率進(jìn)行比較得出相應(yīng)結(jié)論．
（3）判斷目的基因是否在受體細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄，可用分子雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)，從細(xì)胞中提取mRNA和用放射性同位素或者熒光標(biāo)記的目的基因單鏈DNA片段進(jìn)行雜交．根據(jù)題中信息“肺細(xì)胞中的let-7基因表達(dá)減弱，癌基因RAS表達(dá)增強(qiáng)，會(huì)引發(fā)肺癌”知，導(dǎo)入let-7基因后，肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制；據(jù)圖2可知，let-7基因影響RAS基因表達(dá)的機(jī)理是：let-7基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物miRNA與RAS基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RAS mRNA結(jié)合，使RAS基因翻譯受到抑制，引起細(xì)胞中的RAS蛋白含量減少，進(jìn)而導(dǎo)致癌細(xì)胞增殖受到抑制．
（4）若DNA兩條鏈同時(shí)轉(zhuǎn)錄，形成的mRNA會(huì)形成互補(bǔ)雙鏈，將導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行翻譯．
故答案為：
（1）限制性核酸內(nèi)切（或限制）　啟動(dòng)子　　
（2）顯微注射法   通過(guò)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)觀察細(xì)胞增殖的速率，并與正常肺癌細(xì)胞的增殖速率進(jìn)行比較
（3）RNA　RAS蛋白   翻譯
（4）若DNA兩條鏈同時(shí)轉(zhuǎn)錄，形成的mRNA會(huì)形成互補(bǔ)雙鏈，無(wú)法進(jìn)行翻譯（其它合理答案也可）

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的原理和技術(shù)、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的工具和操作步驟，能分析圖1，準(zhǔn)確判斷各過(guò)程的名稱；識(shí)記動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程和條件，掌握遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)過(guò)程，能利用圖2信息答題．