题目内容
【题目】R-7是家蚕体内的一种小分子非编码RNA, 可与某些mRNA尾端的一段非编码序列(3'-UTR) 结合, 进而影响基因的表达。为研究R-7是否影响家蚕基因B(调控家蚕眼睛发育) 的表达, 科研人员将基因B中与3'-UTR对应的DNA片段与荧光素酶基因(R-7不影响荧光素酶基因的表达) 重组后导人家蚕胚胎细胞观察其表达结果。请回答下列问题:
(1)利用___________技术扩增基因B中与3'-UTR对应的DNA片段, 应先依据___________合成引物。若对一个含基因B的DNA扩增n代,则共需消耗___________对引物。
(2) 图甲中对应3'-UTR的DNA片段应插入到位点___________,原因是___________。重组载体中的荧光素酶基因在基因工程中作为___________。
(3)科研人员分别从实验组和对照组细胞中提取蛋白质,经处理检测后获得相对荧光值(在适宜条件下,荧光素酶可催化荧光素发生氧化反应并发出荧光),其结果如图乙所示。
①实验组为将重组载体导入含R-7的家蚕胚胎细胞中,对照组1的处理为将含有荧光素酶基因的表达载体(不含对应3'-UTR的DNA片段) 导入含R-7的家蚕胚胎细胞中,则对照组2的处理应为___________。
②依据实验结果可推知,R7影响基因B的表达,即通过遵循碱基互补配对原则, R-7与基因B所转录的mRNA的3'-UTR结合, 进而___________ (填促进或抑制)基因B的表达。
【答案】PCR 该基因的一段核苷酸序列 2n—1 2 目的基因应插入到启动子与终止子之间,且不能破坏荧光素酶基因 标记基因 将重组载体导入不含(或去除)R—7的家蚕胚胎细胞中 抑制
【解析】
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原——抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
(1)DNA扩增的技术为PCR技术,该方法需要加入引物,引物是依据扩增的DNA的一段核苷酸序列合成的,若对一个含基因B的DNA扩增n代,DNA的数目扩增到2n个,增加了2n—1个,所以需要消耗2n—1对引物。
(2)根据图甲,位点1位于荧光素酶基因中,位点3不位于启动子和终止子之间,目的基因只有插入到位点2才能保证目的基因插入到启动子与终止子之间,且不能破坏荧光素酶基因;荧光素酶基因属于标记基因。
(3)对照组1和对照组2的荧光值高于实验组,结合题意基因B的表达受到3'—UTR和R—7的影响,对照组没有3'—UTR导致表达量增加,那么对照组2荧光是没有R—7的影响从而使荧光值高于实验组,所以实验操作荧光是将重组载体导入不含(或去除)R—7的家蚕胚胎细胞中;R—7与基因B所转录的mRNA的3'—UTR结合应该是抑制基因B的表达。
【题目】研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞(iPSC)进行了抗肿瘤的免疫学研究。进行的系列实验如下:免疫组小鼠:每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液,连续4周;空白组小鼠:每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液,连续4周。请回答下列小题。
【1】取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7(一种癌细胞)和MEF(一种正常体细胞)混合,检测三种细胞与血清中抗体的结合率结果见下表。下列相关叙述错误的是( )
细胞与抗体的结合率(%) | 细胞 | iPSC | DB7 | MEF |
血清 | ||||
免疫组 | 77 | 82 | 8 | |
空白组 | 10 | 8 | 9 |
A.iPSC可刺激小鼠产生特异性抗体
B.DB7的抗原可以与抗iPSC的抗体特异性结合
C.MEF的抗原不可以与抗iPSC的抗体特异性结合
D.一种抗体可以与不同结构类型的抗原特异性结合
【2】给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7,一周后皮下形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大,免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。下图为实验组的实验操作过程及结果示意图。下列对该反应过程及结果的叙述,不正确的是( )
A.②步骤注射的是失去增殖活性的iPSC
B.③步骤注射的是B细胞
C.④步骤观察到的实验结果是B
D.iPSC能刺激机体产生特异性抗肿瘤的细胞免疫
【题目】角膜环状皮样瘤(RDC)会影响患者视力甚至导致失明。图1为调查的某RDC家系图。
(1)此家系代代都有患者,初步判断RDC为______性遗传病。请说明致病基因不可能位于X染色体上的理由:______。
(2)研究发现RDC患者的P蛋白仅中部的第62位氨基酸由精氨酸变为组氨酸,据此推测患者P基因由于碱基对______而发生突变。
(3)Cyclin D1是细胞周期调控基因,P蛋白能结合Cyclin D1基因的启动子,调控其转录。为研究突变型P蛋白是否还有结合Cyclin D1基因启动子的功能,设计了3种DNA探针:能结合P蛋白的放射性标记探针(A)、能结合P蛋白的未标记探针(B)、未标记的无关探针(C),按图2的步骤进行实验,结果如图3。
请将图2使用探针的情况填入下表i、ii、iii处(填“不加”或“A”或“B”或“C”),完成实验方案。
分组 步骤 | 野生型P蛋白 | 突变型P蛋白 | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
步骤1 | 不加 | i _____ | ii ______ | 不加 | 同i | 同ii |
步骤2 | A | A | iii ______ | A | A | 同iii |
图3结果说明突变型P蛋白仍能结合Cyclin D1基因启动子,判断的依据是______。
(4)P基因在HeLa细胞(宫颈癌细胞)中不表达。利用基因工程技术构建稳定表达野生型P基因的HeLa细胞系(甲)和稳定表达突变型P基因的HeLa细胞系(乙),培养一段时间后,检测各组细胞Cyclin D1基因表达水平,结果如图4。
实验结果说明______。
(5)综合以上研究,从分子水平解释杂合子患病的原因______。