?課時微練(三十七)　基因工程
　
一、選擇題:本題共7小題,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.細(xì)菌中廣泛存在限制性內(nèi)切核酸酶,當(dāng)有外來DNA入侵時,該酶能夠識別入侵者雙鏈DNA中特定核苷酸序列并將其水解。以下相關(guān)敘述正確的是(　　)
A.含有限制性內(nèi)切核酸酶的細(xì)菌以RNA為遺傳物質(zhì)
B.細(xì)菌中含有多種細(xì)胞器
C.該酶可以保護(hù)細(xì)菌不受某些DNA病毒等的感染
D.含有限制性內(nèi)切核酸酶的細(xì)菌自身的DNA也能被該酶水解
解析　細(xì)菌屬于原核生物,原核生物也具有細(xì)胞結(jié)構(gòu),有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)均為DNA,A項錯誤;細(xì)菌屬于原核生物,原核生物只有核糖體一種細(xì)胞器,B項錯誤;該酶可以識別某些入侵病毒的DNA,并將其水解,使得這些病毒無法感染該細(xì)菌,C項正確;細(xì)菌中的限制性內(nèi)切核酸酶能夠識別外來雙鏈DNA中特定核苷酸序列并將其水解,細(xì)菌自身的DNA不能被限制性內(nèi)切核酸酶識別并水解,D項錯誤。
答案　C
2.質(zhì)粒是基因工程中最常用的目的基因運載工具。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A.質(zhì)粒是只存在于細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能自主復(fù)制的小型環(huán)狀雙鏈DNA分子
B.在所有的質(zhì)粒上總能找到一個或多個限制酶切割位點
C.攜帶目的基因的重組質(zhì)粒只有整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上才會隨后者的復(fù)制而復(fù)制
D.質(zhì)粒上的抗性基因常作為標(biāo)記基因供重組DNA的鑒定和選擇
解析　質(zhì)粒不只分布于原核生物中,在真核生物——酵母菌細(xì)胞內(nèi)也有分布,A項錯誤;并不是所有的質(zhì)粒都能找到限制酶的切割位點而成為合適運載目的基因的工具,B項錯誤;重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞后,可以在細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制,也可以整合后復(fù)制,C項錯誤;質(zhì)粒上抗性基因常作為標(biāo)記基因,D項正確。
答案　D
3.(2023·遼寧模擬)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)Notch基因編碼一類高度保守的細(xì)胞表面受體,通過與其相應(yīng)的配體結(jié)合調(diào)控細(xì)胞增殖、分化和凋亡等。為了研究Notch基因表達(dá)產(chǎn)物的功能,科學(xué)家構(gòu)建含Notch基因的重組質(zhì)粒,并在大腸桿菌中表達(dá)。下列相關(guān)分析錯誤的是(　　)
A.可以用逆轉(zhuǎn)錄的方法和PCR技術(shù)獲得Notch基因
B.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時,高溫代替了解旋酶的功能
C.可通過核酸分子雜交的方法判斷導(dǎo)入的基因是否成功表達(dá)
D.基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心
解析　獲取目的基因的方法有從基因文庫中獲取、利用PCR擴(kuò)增、人工合成等,故可以用逆轉(zhuǎn)錄的方法和PCR技術(shù)獲得Notch基因,A項正確;利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時,高溫變性可以將DNA雙鏈打開,代替了解旋酶的功能,B項正確;判斷導(dǎo)入的基因是否成功表達(dá),需要用抗原—抗體雜交技術(shù),C項錯誤;基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心,D項正確。
答案　C
4.(2023·北京模擬)如圖表示pBR322質(zhì)粒和人生長激素基因所在片段的結(jié)構(gòu)信息,將二者構(gòu)建的重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體菌并進(jìn)行篩選。下列敘述錯誤的是(　　)

pBR322質(zhì)粒　

人生長激素基因
注:AmpR:氨芐青霉素抗性基因,TetR:四環(huán)素抗性基因。
A.應(yīng)選擇的限制酶組合是酶F和酶G
B.所選用的受體菌不能含有AmpR和TetR基因
C.用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌
D.同時用三種限制酶處理圖中質(zhì)粒,電泳后可得到4個條帶
解析　為避免切割后DNA片段的自身環(huán)化,又保留質(zhì)粒上的標(biāo)記基因,切割時應(yīng)選擇的限制酶組合是酶F和酶G,A項正確;所選用的受體菌不能含有AmpR和TetR基因,以便于對含有目的基因的受體菌的選擇,B項正確;用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選出的有導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體菌和導(dǎo)入原質(zhì)粒的受體菌,C項錯誤;據(jù)圖可知,同時用三種限制酶處理圖中質(zhì)粒,因酶E有兩個作用位點,故將質(zhì)粒切割成了4個DNA片段,電泳后可得到4個條帶,D項正確。
答案　C
5.(2023·海南?？谀M)CCR5是HIV入侵人體輔助性T細(xì)胞的主要輔助受體之一。有科學(xué)家為了使嬰兒一出生就具有抵抗艾滋病的能力,通過基因編輯破壞了受精卵中的CCR5基因,該做法引起了民眾普遍的擔(dān)憂。下列不屬于擔(dān)憂依據(jù)的是(　　)
A.CCR5基因可能還參與了其他生理過程的調(diào)控
B.基因編輯技術(shù)有可能因編輯對象錯誤(脫靶)造成不可預(yù)知的后果
C.被編輯個體受其他疾病感染的風(fēng)險可能會提高
D.該技術(shù)雖然符合人類倫理道德,但可能存在潛在的安全風(fēng)險
解析　CCR5基因除了控制T細(xì)胞上與HIV識別的受體之外,可能還參與其他生理過程的調(diào)控,編輯受精卵中的CCR5基因,有可能影響其他生理過程,A項不符合題意;有可能因編輯對象錯誤(脫靶)造成不可預(yù)知的后果,B項不符合題意;基因編輯技術(shù)的遺傳學(xué)原理是使基因發(fā)生定向突變,有可能引發(fā)其他疾病,C項不符合題意;該技術(shù)不符合人類倫理道德,存在潛在的安全風(fēng)險,D項符合題意。
答案　D
6.(2023·安徽階段練習(xí))有些膀胱上皮細(xì)胞可以產(chǎn)生一種稱為尿血小板溶素的膜蛋白?？茖W(xué)家將人的生長激素基因插入小鼠基因組內(nèi)制成膀胱生物反應(yīng)器,使小鼠膀胱可以合成人的生長激素,并分泌到尿液中。下列說法正確的是(　　)
A.利用膀胱生物反應(yīng)器生產(chǎn)人的生長激素屬于蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用
B.需要將尿血小板溶素基因與生長激素基因的啟動子重組在一起
C.需用顯微注射法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入膀胱上皮細(xì)胞
D.只在小鼠細(xì)胞中檢測到人的生長激素基因,不能說明該技術(shù)已獲得成功
解析　分析可知,利用膀胱生物反應(yīng)器生產(chǎn)人的生長激素,屬于基因工程的應(yīng)用,A項錯誤;在研制膀胱生物反應(yīng)器時,應(yīng)使外源基因在小鼠的膀胱上皮細(xì)胞中特異表達(dá),故應(yīng)將尿血小板溶素基因(目的基因)與膀胱組織基因的啟動子等重組在一起,B項錯誤;需用顯微注射法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中,C項錯誤;只在小鼠細(xì)胞中檢測到人的生長激素基因,不能說明該技術(shù)已獲得成功,若證明該技術(shù)成功,則需要檢測到成功表達(dá)的尿血小板溶素,可通過抗原—抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測,D項正確。
答案　D
7.科學(xué)家利用PCR技術(shù)搭建了世界上第一個古DNA研究的超凈室,利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計并合成了一種類似磁鐵的“引子”,成功將極其微量的古人類DNA從土壤沉積物的多種生物的DNA中識別并分離出來,完成一種古人類——尼安德特人的全基因組測序。下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A.設(shè)計“引子”的DNA序列信息只能來自現(xiàn)代人的核DNA
B.尼安德特人的雙鏈DNA可直接與“引子”結(jié)合從而被識別
C.PCR檢測古人類DNA時需“引子”、解旋酶和耐高溫的DNA聚合酶
D.設(shè)計“引子”前不需要知道尼安德特人的DNA序列
解析　由于線粒體中也含有DNA,因此設(shè)計“引子”的DNA序列信息還可以來自線粒體DNA,A項錯誤;土壤沉積物中的古人類雙鏈DNA需要經(jīng)過提取,且在體外經(jīng)過加熱解旋后,才能與“引子”結(jié)合,而不能直接與引子結(jié)合,B項錯誤;PCR擴(kuò)增過程需使用“引子”、耐高溫的DNA聚合酶,但不需要使用解旋酶,該技術(shù)是通過高溫使DNA雙鏈打開的,C項錯誤;根據(jù)題干信息“利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計并合成了引子”,說明設(shè)計“引子”前不需要知道古人類的DNA序列,D項正確。
答案　D
二、選擇題:本題共3小題,在每小題給出的四個選項中,有一個或多個選項符合題目要求。
8.ACC合成酶是乙烯合成的關(guān)鍵酶,乙烯的合成會影響番茄的儲藏和運輸。如圖為科學(xué)家利用ACC合成酶基因的反向連接構(gòu)建載體,通過基因工程設(shè)計的耐儲轉(zhuǎn)基因番茄流程圖。

下列說法正確的是(　　)
A.引物的特異性是能夠從番茄DNA中獲取ACC合成酶基因的關(guān)鍵
B.反向連接的ACC合成酶基因合成的mRNA通過與正常的ACC合成酶基因的mRNA互補,限制了細(xì)胞內(nèi)乙烯的合成
C.可以在培養(yǎng)基中加入氨芐青霉素和四環(huán)素,存活下來的細(xì)胞內(nèi)則含有攜帶目的基因的質(zhì)粒
D.設(shè)計雙酶切處理目的基因及載體是為了更好的保證目的基因的反向連接
解析　引物能與ACC合成酶基因通過堿基互補配對結(jié)合定位ACC合成酶基因的位置,因此引物的特異性是能夠從番茄DNA中獲取ACC合成酶基因的關(guān)鍵,A項正確;反向連接的ACC合成酶基因合成的mRNA通過與正常的ACC合成酶基因的mRNA互補,使ACC合成酶基因不能正常表達(dá),限制了細(xì)胞內(nèi)乙烯的合成,B項正確;從題圖中可知,基因表達(dá)載體中ACC合成酶基因破壞了四環(huán)素抗性基因,因此含有攜帶目的基因的質(zhì)粒的細(xì)胞能在氨芐青霉素培養(yǎng)基中存活,但不能在四環(huán)素培養(yǎng)基中存活,C項錯誤;設(shè)計雙酶切處理目的基因及載體是為了更好的保證目的基因的反向連接,D項正確。
答案　ABD
9.轉(zhuǎn)基因小鼠腫瘤模型的建立為腫瘤研究帶來了巨大變化,轉(zhuǎn)基因動物模型也成為致癌性研究的重要選擇之一,應(yīng)用轉(zhuǎn)基因小鼠模型進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)致癌性研究越來越受到重視和認(rèn)可。目前,精子載體法逐漸成為最具誘惑力的制備轉(zhuǎn)基因動物的方法之一。該方法以精子作為外源基因載體,使精子攜帶外源基因進(jìn)入卵細(xì)胞。如圖表示利用該方法制備轉(zhuǎn)基因鼠的基本流程。下列說法錯誤的是(　　)

A.PCR擴(kuò)增外源基因時,應(yīng)根據(jù)外源基因設(shè)計引物堿基序列
B.導(dǎo)入外源基因的精子與卵細(xì)胞結(jié)合即可完成轉(zhuǎn)化
C.②采用體外受精技術(shù),受精的標(biāo)志是在卵黃膜和透明帶之間觀察到兩個極體
D.②③過程所用培養(yǎng)液的成分不完全相同
解析　PCR擴(kuò)增外源基因時,應(yīng)根據(jù)外源基因設(shè)計引物堿基序列,A項正確;將外源基因?qū)刖雍蠹纯赏瓿赊D(zhuǎn)化,B項錯誤;②采用體外受精技術(shù),受精的標(biāo)志是在卵黃膜和透明帶之間觀察到兩個極體,C項正確;②為體外受精過程,③為早期胚胎培養(yǎng)過程,前者在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐羞M(jìn)行,后者在發(fā)育培養(yǎng)基中進(jìn)行,這兩個過程所用培養(yǎng)液的成分不完全相同,D項正確。
答案　B
10.胰島素用于治療糖尿病,但胰島素注射后易在皮下堆積,需較長時間才能進(jìn)入血液,進(jìn)入血液后又易被分解,因此治療效果受到影響。如圖是新的速效胰島素的生產(chǎn)過程,有關(guān)敘述正確的是(　　)

A.新的胰島素的產(chǎn)生是依據(jù)基因工程原理完成的
B.新的胰島素生產(chǎn)過程中不涉及中心法則
C.新的胰島素產(chǎn)生過程中最困難的一步是由胰島素分子結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列
D.若用大腸桿菌生產(chǎn)新的胰島素,常用Ca2+處理大腸桿菌
解析　生產(chǎn)新的胰島素屬于蛋白質(zhì)工程,是依據(jù)基因工程原理完成的,A項正確;新的胰島素生產(chǎn)過程中涉及中心法則,B項錯誤;新的胰島素生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵也是最困難的一步是由胰島素分子結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列,C項正確;若要利用大腸桿菌生產(chǎn)新的胰島素,常用Ca2+處理大腸桿菌以導(dǎo)入修飾改造好的胰島素基因,D項正確。
答案　ACD
三、非選擇題
11.(2023·湖北調(diào)研)臨床上人血清白蛋白主要作為血漿容量擴(kuò)充劑廣泛應(yīng)用于出血性休克、燒傷等的治療。研究人員利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將人血清白蛋白基因?qū)胨九呷榧?xì)胞中,成功培育出能產(chǎn)生人血清白蛋白的轉(zhuǎn)基因水稻?；卮鹣铝袉栴}:
(1)利用血清白蛋白mRNA,在　　　　　的催化下獲得雙鏈DNA片段(血清白蛋白基因),再利用PCR技術(shù)擴(kuò)增得到血清白蛋白基因。PCR擴(kuò)增時,要設(shè)計一對引物(引物1和引物2),PCR過程完成三次循環(huán)所需引物的總數(shù)為　　　　　。?
(2)在構(gòu)建基因表達(dá)載體時,常用同種限制酶對含人血清白蛋白基因的DNA片段和Ti質(zhì)粒進(jìn)行酶切,目的是　　　　　　　　　　　　　　　。在基因工程中,農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的T?DNA片段的功能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)血清白蛋白基因應(yīng)插入Ti質(zhì)粒中啟動子的下游,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;除此之外,構(gòu)建的表達(dá)載體還需要具有的結(jié)構(gòu)有　　　　　　　　　　　　　　(答出兩點即可)。?
(4)與利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人血清白蛋白相比,利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的優(yōu)勢在于　　　　　　　　　　　　　　　(答出三點即可)。?
解析　(1)RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與,所以利用血清白蛋白mRNA,在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下獲得雙鏈DNA片段(血清白蛋白基因)。PCR過程完成一次循環(huán)產(chǎn)生兩個DNA分子,所需引物為2個,完成第二次循環(huán)產(chǎn)生四個DNA分子,所需引物為4個,完成第三次循環(huán)產(chǎn)生8個DNA分子,所需引物為8 個,所以PCR過程完成三次循環(huán)所需引物的總數(shù)為2+4+8=14。(2)限制酶可以識別特定的DNA序列,并在特定的位點將DNA片段切開,形成黏性末端,因此用同種限制酶對含人血清白蛋白基因的DNA片段和Ti 質(zhì)粒進(jìn)行酶切,目的是形成相同的黏性末端,以便進(jìn)行連接。在基因工程中,農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的T?DNA片段的功能是將目的基因整合到受體細(xì)胞染色體DNA上。(3)血清白蛋白基因應(yīng)插入Ti質(zhì)粒中啟動子的下游,其原因是血清白蛋白基因是通過逆轉(zhuǎn)錄得到的,無啟動子等調(diào)控序列,故插入位點在啟動子后?；虮磉_(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等,所以本題中構(gòu)建的表達(dá)載體還需要具有的結(jié)構(gòu)有:復(fù)制原點、標(biāo)記基因、終止子。(4)利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的優(yōu)勢在于不受性別限制,生產(chǎn)周期更短,更容易大規(guī)模培養(yǎng)等。
答案　(1)逆轉(zhuǎn)錄酶　14　(2)形成相同的黏性末端,以便進(jìn)行連接　將目的基因整合到受體細(xì)胞染色體DNA上　(3)血清白蛋白基因是通過逆轉(zhuǎn)錄得到的,無啟動子等調(diào)控序列,故插入位點在啟動子后　復(fù)制原點、標(biāo)記基因、終止子　(4)不受性別限制,生產(chǎn)周期更短,更容易大規(guī)模培養(yǎng)等
12.發(fā)展利用生物能源是實現(xiàn)碳中和的有效途徑。紫蘇種子含大量油脂,出油率達(dá)35%~64%,三酰甘油(TAG)是紫蘇種子主要儲藏脂類,DGAT1是TAG合成的關(guān)鍵酶。科研人員將紫蘇DGAT1基因?qū)胛⒃逯?培養(yǎng)高產(chǎn)生物柴油的工程藻,如圖所示。

注:BamHⅠ和HindⅢ是兩種限制酶。
回答下列問題。
(1)從紫蘇組織細(xì)胞中提取總RNA時,需要加入RNA酶抑制劑,目的是　　　　　　　　　　　　　　。將RNA逆轉(zhuǎn)錄合成的cDNA作模板,PCR擴(kuò)增DGAT1基因,反應(yīng)體系中需加入　　　　　　　　酶,其作用是　　　　　　　　　　　　　　。為使DGAT1基因兩端分別添加BamHⅠ和HindⅢ識別序列,可將相應(yīng)序列分別添加在兩種引物的　 　　(填“5'”或“3'”)端。?
(2)構(gòu)建DGAT1基因表達(dá)載體的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　,并且使DGAT1基因能夠表達(dá)并發(fā)揮作用。若只考慮DNA片段的兩兩連接,構(gòu)建表達(dá)載體時可得到　　　　種大小不同的連接產(chǎn)物。利用　　　　　　　　方法將不同大小的DNA片段和連接產(chǎn)物分離,再將基因表達(dá)載體分離純化導(dǎo)入微藻細(xì)胞。?
(3)若鑒定微藻基因組中整合有DGAT1基因,　　　　(填“能”或“不能”)說明高產(chǎn)油工程藻已生產(chǎn)成功。理由是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出1點即可)?！疤贾泻汀焙x是通過計算二氧化碳的排放總量,然后通過植樹等方式把這些排放量吸收掉。與使用石油等化石燃料相比,生產(chǎn)利用產(chǎn)油工程藻的“生物柴油”有利于實現(xiàn)碳中和,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
解析　(1)從紫蘇組織細(xì)胞中提取總RNA時,為避免RNA酶降解RNA,通常加入RNA酶抑制劑。將RNA逆轉(zhuǎn)錄合成的cDNA作模板,PCR擴(kuò)增DGAT1基因,反應(yīng)體系中需加入耐高溫的DNA聚合酶,該酶能將游離的脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接到引物3'端,進(jìn)而合成DNA子鏈。為使DGAT1基因兩端分別添加BamHⅠ和HindⅢ識別序列,由于限制酶的特定的識別位點位于目的基因的兩端,因此,可將相應(yīng)序列分別添加在兩種引物的5'端。(2)為了讓目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,需要構(gòu)建目的基因表達(dá)載體,這是基因工程的核心步驟。即構(gòu)建DGAT1基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在且能夠表達(dá)并發(fā)揮作用。若只考慮DNA片段的兩兩連接,構(gòu)建表達(dá)載體時可得到三種大小不同的連接產(chǎn)物,即目的基因自連、質(zhì)粒自連以及目的基因和質(zhì)粒相互連接的狀態(tài),由于它們的分子量有差別,因此,可利用瓊脂糖凝膠電泳方法將不同大小的DNA片段和連接產(chǎn)物分離,再將基因表達(dá)載體分離純化導(dǎo)入微藻細(xì)胞。(3)若鑒定微藻基因組中整合有DGAT1基因,不能說明高產(chǎn)油工程藻已生產(chǎn)成功,還需要檢測DGAT1基因在微藻細(xì)胞是否成功表達(dá)?！疤贾泻汀焙x是通過計算二氧化碳的排放總量,然后通過植樹等方式把這些排放量吸收掉。與使用石油等化石燃料相比,生產(chǎn)利用產(chǎn)油工程藻的“生物柴油”有利于實現(xiàn)碳中和,這是因為使用化石燃料只會增加排放CO2,利用產(chǎn)油工程藻生產(chǎn)“生物柴油”則需要吸收CO2為原料。
答案　(1)防止RNA酶降解RNA　耐高溫的DNA聚合(或Taq DNA聚合)　將游離的脫氧核苷酸連接到引物3'端,合成DNA子鏈　5'　(2)讓目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代　3　瓊脂糖凝膠電泳　(3)不能　DGAT1基因在微藻細(xì)胞中不一定成功表達(dá)(或微藻細(xì)胞不一定產(chǎn)生TAG、微藻細(xì)胞出油率可能不高等)　使用化石燃料只會排放CO2,利用產(chǎn)油工程藻生產(chǎn)“生物柴油”需要吸收CO2為原料
13.(科學(xué)探究)長期高血糖可引發(fā)血管細(xì)胞衰老?？蒲腥藛T為研究S蛋白在因高血糖引發(fā)的血管細(xì)胞衰老中的作用,以腺病毒為載體將編碼S蛋白的S基因?qū)胙芗?xì)胞,實現(xiàn)S蛋白在血管細(xì)胞中的大量表達(dá)。

圖1　

圖2　

圖3　
(1)腺病毒的遺傳物質(zhì)為DNA,其復(fù)制需要E1、E2、E3基因共同完成。為將S基因?qū)胂俨《?科研人員首先構(gòu)建了含S基因的重組質(zhì)粒,如圖1所示。在構(gòu)建含S基因的重組質(zhì)粒時,通過　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的方法可鑒定重組質(zhì)粒是否插入了S基因。將圖1中含S基因的重組質(zhì)粒用　　　　　酶切割后,獲得改造后的腺病毒DNA;將其導(dǎo)入A細(xì)胞(A細(xì)胞含有E3基因,可表達(dá)E3蛋白),如圖2所示。腺病毒DNA在A細(xì)胞內(nèi)能夠　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,從而產(chǎn)生大量重組腺病毒,腺病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后不整合到宿主細(xì)胞染色體上。?
(2)綜合上述信息,從生物安全性角度分析重組腺病毒載體的優(yōu)點:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(寫出2點)。?
(3)用含S基因的重組腺病毒分別感染正常人及糖尿病患者的血管細(xì)胞,使S蛋白在血管細(xì)胞中大量表達(dá)。對正常人、糖尿病患者及二者轉(zhuǎn)入S基因后血管細(xì)胞中能促進(jìn)細(xì)胞衰老的Ⅰ蛋白進(jìn)行檢測,結(jié)果如圖3所示(顏色越深代表表達(dá)量越高)。可用　　　　　　方法檢測Ⅰ蛋白的表達(dá)量:實驗結(jié)果顯示　　　　　血管細(xì)胞中Ⅰ蛋白表達(dá)量最高,推測S蛋白對高血糖引發(fā)的血管細(xì)胞衰老的作用及機(jī)制是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
解析　(1)在構(gòu)建含S基因的重組質(zhì)粒時,通過設(shè)計S基因特異的引物進(jìn)行PCR的方法可鑒定重組質(zhì)粒是否插入了S基因。根據(jù)圖1中限制酶切割位點可知,圖1中含S基因的重組質(zhì)粒用PacⅠ酶切割后,獲得改造后的腺病毒DNA;腺病毒DNA在A細(xì)胞內(nèi)能夠復(fù)制并指導(dǎo)腺病毒外殼蛋白的合成,從而產(chǎn)生大量重組腺病毒,腺病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后不整合到宿主細(xì)胞染色體上。(2)綜合上述信息,從生物安全性角度分析重組腺病毒載體的優(yōu)點是重組腺病毒只能在A細(xì)胞中復(fù)制,即使侵染其他細(xì)胞,也不能復(fù)制;重組腺病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后不整合到宿主細(xì)胞染色體上;腺病毒是人工改造的載體,不含致病基因。(3)檢測Ⅰ蛋白的表達(dá)量可用抗原—抗體雜交的方法,圖2中顯示糖尿病患者血管細(xì)胞中Ⅰ蛋白表達(dá)量最高,推測S蛋白對高血糖引發(fā)的血管細(xì)胞衰老的作用及機(jī)制是S蛋白通過降低Ⅰ蛋白的含量,抑制高血糖引發(fā)的血管細(xì)胞衰老。
答案　(1)設(shè)計S基因特異的引物進(jìn)行PCR(或用S基因特異序列作為探針進(jìn)行核酸分子雜交)　PacⅠ　復(fù)制并指導(dǎo)腺病毒外殼蛋白的合成　(2)重組腺病毒只能在A細(xì)胞中復(fù)制,即使侵染其他細(xì)胞,也不能復(fù)制;重組腺病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后不整合到宿主細(xì)胞染色體上;腺病毒是人工改造的載體,不含致病基因
(3)抗原—抗體雜交　糖尿病患者(或2組)　S蛋白通過降低Ⅰ蛋白的含量,抑制高血糖引發(fā)的血管細(xì)胞衰老

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