Question

18．肺細胞中的let-7基因表達減弱，癌基因RAS表達增強，會引發(fā)肺癌．研究人員利用基因工程技術將let-7基因導入肺癌細胞實現(xiàn)表達，發(fā)現(xiàn)肺癌細胞的增殖受到抑制．該基因工程技術基本流程如圖1．研究發(fā)現(xiàn)，let-7基因能影響癌基因RAS的表達，其影響機理如圖2．請回答下列問題：

（1）進行圖1過程①時，需用限制性核酸內切（或限制）酶切開載體以插入let-7基因．載體應有RNA聚合酶識別和結合的部位，以驅動let-7基因轉錄，該部位稱為啟動子．
（2）圖1中重組載體導入肺癌細胞的常用方法是顯微注射法，如何從細胞水平判斷肺癌細胞中導入了重組載體通過對細胞進行培養(yǎng)觀察細胞增殖的速率，并與正常肺癌細胞的增殖速率進行比較．
（3）根據圖2分析，可從細胞中提取RNA進行分子雜交，以直接檢測let-7基因是否轉錄．肺癌細胞增殖受到抑制，可能是由于細胞中RAS蛋白含量減少引起的，其實質是遺傳信息表達時翻譯過程受阻，導致RAS基因沉默．
（4）參照圖2，給出基因表達時只以DNA一條鏈為轉錄模板的一個理由：若DNA兩條鏈同時轉錄，形成的mRNA會形成互補雙鏈，無法進行翻譯（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將let一7基因導入肺癌細胞的流程，其中①表示基因表達載體的構建過程；②表示用胰蛋白酶處理組織細胞，使之成為單個細胞，再加細胞懸液進行細胞培養(yǎng)的過程．
分析圖2：圖2表示let-7基因影響癌基因RAS的表達的原理，let-7基因轉錄產物miRNA與RAS基因轉錄產物RAS mRNA結合，使RAS基因翻譯受到抑制，引起細胞中的RAS蛋白含量減少，進而導致癌細胞增殖受到抑制．

解答 解：（1）過程①表示基因表達載體的構建，在該過程中需要用限制性核酸內切酶（簡稱限制酶）對載體進行切割，以便于目的基因的插入；啟動子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶識別和結合的位點，RNA聚合酶結合到該位點，可驅動轉錄過程．
（2）目的基因導入動物細胞中一般采用顯微注射法．如果肺癌細胞中導入重組載體，則肺癌細胞的增殖將受到影響，因此可以通過對細胞進行培養(yǎng)觀察細胞增殖的速率，并與正常肺癌細胞的增殖速率進行比較得出相應結論．
（3）判斷目的基因是否在受體細胞中轉錄，可用分子雜交技術來檢測，從細胞中提取mRNA和用放射性同位素或者熒光標記的目的基因單鏈DNA片段進行雜交．根據題中信息“肺細胞中的let-7基因表達減弱，癌基因RAS表達增強，會引發(fā)肺癌”知，導入let-7基因后，肺癌細胞的增殖受到抑制；據圖2可知，let-7基因影響RAS基因表達的機理是：let-7基因轉錄產物miRNA與RAS基因轉錄產物RAS mRNA結合，使RAS基因翻譯受到抑制，引起細胞中的RAS蛋白含量減少，進而導致癌細胞增殖受到抑制．
（4）若DNA兩條鏈同時轉錄，形成的mRNA會形成互補雙鏈，將導致無法進行翻譯．
故答案為：
（1）限制性核酸內切（或限制）　啟動子　　
（2）顯微注射法   通過對細胞進行培養(yǎng)觀察細胞增殖的速率，并與正常肺癌細胞的增殖速率進行比較
（3）RNA　RAS蛋白   翻譯
（4）若DNA兩條鏈同時轉錄，形成的mRNA會形成互補雙鏈，無法進行翻譯（其它合理答案也可）

點評 本題考查基因工程的原理和技術、遺傳信息的轉錄和翻譯的相關知識，要求考生識記基因工程的工具和操作步驟，能分析圖1，準確判斷各過程的名稱；識記動物細胞培養(yǎng)的過程和條件，掌握遺傳信息的轉錄和表達過程，能利用圖2信息答題．