Question

【題目】人參是一種名貴藥材，具有良好的滋補作用。口服α-干擾素在慢性乙肝、丙肝及部分腫瘤的治療中有一定療效。下圖為科研人員制備能合成干擾素的人參愈傷組織細胞的流程，①～④表示相關的操作，EcoRⅠ、BamHⅠ為限制酶，它們的識別序列及切割位點如表所示。請回答下列問題：

（1）步驟①中，利用PCR技術擴增干擾素基因時，設計引物序列的主要依據是__________________。科研人員還在兩種引物的_______端分別加上了____________________和___________________________序列，以便于后續基因的剪切和連接。

（2）過程②所構建的基因表達載體中未標注出的必需元件還有____________。

（3）過程④中，科研人員提取愈傷組織細胞的RNA后，先通過__________過程獲得DNA，再進行PCR擴增，若最終未能檢測出干擾素基因，其可能原因是____________________________________________。

（4）科研人員認為，將轉干擾素基因的人參愈傷組織加工成的藥物比單純干擾素的療效要好，其依據是____________________________________。

Answer 1

【答案】干擾素基因兩端的部分核苷酸序列 5′ GAATTC GGATCC 復制原點 逆轉錄 導入人參愈傷組織細胞的干擾素基因未能轉錄（或干擾素基因未能導入人參愈傷組織細胞） 藥物既有干擾素的治療作用，又有人參的滋補作用

【解析】

本題以圖文結合為情境，考查學生對基因工程的基本操作程序等相關知識的識記和理解能力，以及識圖分析能力。

(1) 利用PCR技術擴增目的基因的前提是：要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據這一序列合成引物。圖示中的干擾素基因為目的基因，因此在步驟①中，利用PCR技術擴增干擾素基因時，設計引物序列的主要依據是干擾素基因兩端的部分核苷酸序列。DNA的合成方向總是從子鏈的5ˊ端向3ˊ端延伸；由于在構建基因表達載體時，需要用EcoRⅠ、BamHⅠ兩種限制酶切割目的基因和質粒，因此科研人員還在兩種引物的5ˊ端分別加上了GAATTC和GGATCC序列，以便于后續的剪切和連接。

(2) 基因表達載體的組成包括復制原點、目的基因、啟動子、終止子、標記基因等，據此分析圖示可知：過程②所構建的基因表達載體中未標注出的必需元件還有復制原點。

(3) 過程④為表示目的基因的檢測和鑒定，在此過程中，利用反轉錄法合成目的基因時，科研人員提取愈傷組織細胞的RNA后，先通過逆轉錄過程獲得DNA，再進行PCR擴增。干擾素基因未能導入人參愈傷組織細胞或導入人參愈傷組織細胞的干擾素基因未能轉錄，均會導致不能檢測出干擾素基因。

(4) 由于將轉干擾素基因的人參愈傷組織加工成的藥物，既有干擾素的治療作用，又有人參的滋補作用，所以比單純干擾素的療效要好。