Question

【題目】內皮素(ET)是一種含21個氨基酸的多肽，它有強烈的血管收縮和促進平滑肌細胞增殖等作用。研究發現內皮素功能異常與高血壓、糖尿病、癌癥等有著密切聯系。內皮素主要通過與靶細胞膜上的內皮素受體結合而發揮生物學效應。ETA是內皮素的主要受體，科研人員試圖通過構建基因表達載體，實現ETA基因在細胞中高效表達，為后期ETA的體外研究以及拮抗劑的篩選、活性評價等奠定基礎。其過程如下(圖中SNAP基因是一種熒光蛋白基因，限制酶ApaⅠ的識別序列為CCC↓GGG，限制酶XhoⅠ的識別序列為C↓TCGAG)。請分析回答：

(1)完成過程①需要的酶是________，過程③中，限制酶XhoⅠ切割DNA，使_____________鍵斷開，形成的黏性末端是________________。用兩種限制酶切割，獲得不同的黏性末端，其主要目的是_____________________________________________________。

(2)過程⑥中，要用_____________預先處理大腸桿菌，使其處于容易吸收外界DNA的感受態。

(3)利用SNAP基因與ETA基因結合構成融合基因，目的是________________________。

(4)人皮膚黑色素細胞上有內皮素的特異受體，內皮素與黑色素細胞膜上的受體結合后，會刺激黑色素細胞的分化、增殖并激活酪氨酸酶的活性，從而使黑色素急劇增加。美容時可以利用注射ETA達到美白祛斑效果，試解釋：______________________________。

Answer 1

【答案】逆轉錄酶磷酸二酯使目的基因定向連接到載體上(或防止目的基因環化)Ca2＋(或CaCl2檢測ETA基因能否表達及表達量ETA能與內皮素結合，減少了內皮素與黑色素細胞膜上內皮素受體的結合，抑制了黑色素細胞的分化、增殖和黑色素的形成，從而達到美容的目的

【解析】

據圖分析可知，圖中①②③過程表示反轉錄法獲得目的基因的過程，④表示基因表達載體的構建過程，⑤表示利用限制酶切割質粒的過程，⑥表示將重組質粒導入受體細胞的過程，⑦表示目的基因的檢測。

（1）圖中①是逆轉錄過程，需要逆轉錄酶的催化；③是利用限制酶XhoⅠ切割DNA獲得目的基因的過程，由于限制酶XhoⅠ的識別序列為C↓TCGAG，因此其切割形成的黏性末端是-AGCT（或）；圖中顯示利用了兩種限制酶切割目的基因和載體，從而獲得了不同的黏性末端，這樣可以防止目的基因與運載體反向連接，即可以使目的基因定向連接到載體上。

（2）過程⑥將目的基因導入微生物細胞常用感受態轉化法，即用Ca2+（或CaCl2）預先處理大腸桿菌，使其處于容易吸收外界DNA的感受態。

（3）利用SNAP基因與ETA基因結合構成融合基因，可以檢測ETA基因能否表達及表達量。

（4）根據題意分析，ETA能與內皮素結合，減少了內皮素與黑色素細胞膜上內皮素受體的結合，抑制了內皮素對黑色素細胞的分化、增值和黑色素的形成，從而達到美容的目的。