Question

5．人外周血单核细胞能合成白细胞介素2（IL-2）．该蛋白可增强机体免疫功能，在体内易被降解．研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一个融合基因，并在酵母菌中表达，获得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融合蛋白．其技术流程如图．请回答：
（1）图中②过程的原料是4种脱氧核苷酸，③过程的模板是IL-2的cDNA．表达载体1中的位点a 应为限制酶BglⅡ的识别位点，才能成功构建表达载体2．
（2）表达载体2导入酵母菌后，融合基因转录出的mRNA中，与IL-2蛋白对应的碱基序列不能含有终止密码子，才能成功表达出IL-2-HSA融合蛋白．
（3）在上述基因工程的操作过程中可以遵循碱基互补配对原则的步骤有②③④（用序号表示）．
（4）不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是（至少2点）不同生物的DNA结构相同，共用一套遗传密码．
（5）培养人外周血单核细胞时，通常需要在合成培养基中加入动物血清、血浆等，此外还需要通入无菌的95%空气和5%CO₂  （气体），该气体的作用是维持培养液的PH．
（6）应从重组酵母菌中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交，来检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白．
（7）如果基因表达载体2导入的是优质奶牛的受精卵细胞，经胚胎培养后移入受体母牛子宫供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系．

Answer 1

分析 分析题图：①表示从人的外周学细胞去mRNA；②表示以mRNA为模板逆转录形成cDNA的过程；④表示基因表达载体的构建过程，需要限制酶和DNA连接酶．目的基因IL-2cDNA的两端的酶切位点分别是EcoRⅠ和BglⅡ，所以表达载体1也必须有这两个酶切位点，而表达载体1上已有EcoRⅠ，因此位点a应含有BglⅡ．

解答 解：解：（1）图中②过程为以RNA为模板合成DNA过程，即反转录过程，需要4种游离的脱氧脱氧核苷酸．PCR是在体外条件下复制特定DNA片段的技术，该过程需要引物、模板和特定的酶，因PCR产物是白细胞介素2（IL-2），故模板是含有目的基因（IL-2基因）的cDNA．目的基因IL-2cDNA和表达载体1在构建表达载体2时需先用限制酶切割让二者获得相同的黏性末端，然后在DNA连接酶的作用下重新组合．根据目的基因IL-2cDNA的两端的酶切位点分别是EcoRⅠ和BglⅡ，所以表达载体1也必须有这两个酶切位点，而表达载体1上已有EcoRⅠ，因此位点a应含有BglⅡ．
（2）融合基因转录出的mRNA中与IL-2蛋白对应的碱基序列中不能含有终止密码，才能成功表达出IL-2-HsA融合蛋白．否则HSA蛋白将无法合成．
（3）遵循碱基互补配对原则的过程有DNA复制、转录、翻译、逆转录过程，图中②表示以mRNA为模板逆转录形成cDNA的过程，遵循碱基互补配对原则．③PCR技术是体外扩增DNA过程，原理DNA复制，遵循碱基互补配对过程；④表示基因表达载体的构建过程，遵循碱基互补配对原则．
（4）不同种生物之间的基因移植成功的主要原因是不同生物DNA分子具有相同的双螺旋结构，也说明了不同生物共用一套遗传密码．
（5）动物细胞培养所需要的条件是：95%空气和5%CO₂气体环境、适宜温度（37℃）和PH、无毒无菌的环境及合适的营养成分，其培养基中通常需加入血清、血浆等一些天然成分；其中5%CO₂气体可维持培养液中的PH．
（6）由于IL-2基因与人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一个融合基因，并在酵母菌中表达，因此应该从重组酵母菌中提取蛋白质．应用抗原-抗体杂交技术可检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白．
（7）胚胎移植时发情期母牛子宫对外来胚胎基本上不发生避免排异反应反应，所以胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以存活，这样供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系．
故答案为：
（1）4种脱氧核苷酸   IL-2的cDNA   a
（2）终止密码子   
（3）②③④
（4）不同生物的DNA结构相同   共用一套遗传密码
（5）动物血清、血浆   无菌的95%空气和5%CO₂   维持培养液的PH
（6）蛋白质   抗原-抗体杂交
（7）供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系

点评 本题结合流程图，考查基因工程的相关知识，意在考查考生的识图能力和能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释并做出合理判断的能力．