Question

5．人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種單基因遺傳病，患者的血紅蛋白多肽鏈中，一個(gè)谷氨酸被纈氨酸替換．導(dǎo)致功能異常，回答下列問題：
（1）患者產(chǎn)生異常血紅蛋白的氨基酸序列改變的根本原因是基因中脫氧核苷酸（或堿基）序列改變．
（2）用基因工程方法制備血紅蛋白時(shí)，可用早期紅細(xì)胞的mRNA琢磨吧，在逆轉(zhuǎn)錄酶酶的作用下產(chǎn)生的cDNA片段，利用PCR進(jìn)行擴(kuò)增，進(jìn)行了20個(gè)循環(huán)后，理論上可以產(chǎn)生2²⁰個(gè)DNA分子，該雙鏈與載體連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群中，這個(gè)受體菌群叫做cDNA文庫（或部分基因文庫），獲得的cDNA與早期紅細(xì)胞中該基因堿基序列不同（填“相同”或“不同”）
（3）將正常血紅蛋白基因?qū)�入患者骨髓造血干�?xì)胞中，可以合成正常的血紅蛋白達(dá)到治療目的．此操作不屬于（填“屬于”或“不屬于”）蛋白質(zhì)工程，因?yàn)槲锤淖兊鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)．
（4）檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出血紅蛋白，可從受體菌中提取蛋白質(zhì)，進(jìn)行抗原-抗體雜交技術(shù)來檢測(cè)，若出現(xiàn)雜交帶，則表明該受體已合成血紅蛋白．

Answer 1

分析 基因工程中獲得目的基因的方法：①?gòu)幕�因文庫中獲��； ②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增； ③人工合成（化學(xué)合成）．
蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求．也就是說，蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，是包含多學(xué)科的綜合科技工程領(lǐng)域．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，患者的血紅蛋白多肽鏈中，一個(gè)谷氨酸被纈氨酸替換，此氨基酸的變化是由于控制合成血紅蛋白分子的DNA的堿基序列發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致了mRNA上密碼子的改變，即根本原因是基因中脫氧核苷酸（或堿基）序列改變．
（2）用基因工程方法制備血紅蛋白時(shí)，可以利用反轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因，即用早期紅細(xì)胞的mRNA做模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶酶的作用下產(chǎn)生的cDNA片段，利用PCR進(jìn)行擴(kuò)增，進(jìn)行了20個(gè)循環(huán)后，理論上可以產(chǎn)生2²⁰個(gè)DNA分子，該雙鏈與載體連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群中，這個(gè)受體菌群叫做cDNA文庫（或部分基因文庫）．由于該目的基因是由mRNA反轉(zhuǎn)錄而來，因此基因中缺少非編碼區(qū)和編碼區(qū)的內(nèi)含子，即獲得的cDNA與早期紅細(xì)胞中該基因堿基序列不同．
（3）將正常的血紅蛋白基因?qū)�入患者的骨髓造血干�?xì)胞中，可以合成正常的血紅蛋白達(dá)到治療的目的．此操作不屬于蛋白質(zhì)工程，屬于基因工程．蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求．也就是說，蛋白質(zhì)工程是對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造．
（4）從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原抗體特異性雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則表明該受體菌已合成血紅蛋白．
故答案為：
（1）基因中脫氧核苷酸（或堿基）
（2）mRNA        逆轉(zhuǎn)錄酶       2²⁰ cDNA文庫（或部分基因文庫）     不同
（3）不屬于     未改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)
（4）蛋白質(zhì)       抗原-抗體雜交

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程和免疫的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理和操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)問題；明確蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．