Question

【题目】干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，几乎能抵抗所有病毒引起的感染。它是一种抗病毒的特效药，并对治疗某些癌症也有一定的疗效。传统的干扰素生产方法成本高、产量低，获得的干扰素在体外不易保存。用生物技术手段可以解决这些问题。

Ⅰ.利用基因工程技术生产干扰素。

（1）从健康人体外周静脉血分离出能合成干扰素的细胞，从中提取___________，经逆转录获取目的基因。

（2）基因工程技术的核心步骤是________________，此过程需使用________________酶。为使干扰素基因在受体细胞中能够表达和发挥作用，需要把目的基因插入表达载体的__________和__________之间。

（3）若选择大肠杆菌作为受体细胞，常使用______处理，使其成为__________细胞，在一定温度下完成转化。

（4）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入受体细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水、4种脱氧核苷酸、模板DNA、_______________和________________。

（5）在培养液中培养一段时间后，经进一步处理获得产物，进行产物鉴定时可采用_________________技术。

Ⅱ.利用蛋白质工程技术改造干扰素。

为解决干扰素在体外不易保存的问题，科学家通过分析干扰素中的氨基酸种类，尝试将其分子中的个别氨基酸进行替换，以延长干扰素在体外的保存期。可见，若要改变蛋白质的功能，需先设计预期______________ ，再推测_____________，找到对应的脱氧核苷酸序列。但改造干扰素最终还需通过改变________来实现。

Answer 1

【答案】 mRNA 构建基因表达载体 限制酶、DNA连接 启动子 终止子 Ca2+ 感受态 Taq酶（热稳定的DNA聚合酶） 引物 抗原抗体杂交 蛋白质结构 氨基酸序列 基因

【解析】试题分析：本题考查基因工程和蛋白质工程的相关知识，通过分析基因工程的原理、工具及操作步骤，蛋白质工程的基本途径，再结合题中问题进行解答。

Ⅰ、（1）逆转录是指以mRNA为模板合成DNA，因此从健康人体的外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞，从中提取mRNA。

（2）该载体为质粒，其化学本质是环状DNA，利用DNA连接酶和限制酶将目的基因插入载体的启动子与终止子之间，与载体结合后构成重组质粒，即基因表达载体；基因工程的核心步骤是构建基因表达载体。

（3）将目的基因导入微生物细胞常用感受态转化法，即常用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，在一定温度条件下完成转化。

（4）PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、干扰素基因特异的DNA引物对和热稳定DNA聚合酶。

（5）检测目的基因是否表达产生产物可采用抗原抗体杂交技术。

Ⅱ、利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求，所以改造干扰素最终还需通过改变基因来实现。