Question

9．干擾素是抗病毒的特效藥，干擾素基因缺失的個(gè)體，免疫力嚴(yán)重下降．科學(xué)家利用胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）對(duì)干擾素基因缺失的患者進(jìn)行基因治療．根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，回答以下問(wèn)題：
（1）干擾素的作用機(jī)理是：干擾素作用于宿主細(xì)胞膜上的相應(yīng)受體，激活細(xì)胞核中基因表達(dá)產(chǎn)生多種抗病毒蛋白，其中有些蛋白可通過(guò)激活RNA（水解）酶使病毒的RNA水解．
（2）ES細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的-類細(xì)胞，這類細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯等胚胎細(xì)胞的特性．
（3）將經(jīng)過(guò)修飾的腺病毒與干擾素基因重組形成的基因表達(dá)載體轉(zhuǎn)移到ES細(xì)胞中，再篩選出成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增培養(yǎng)．對(duì)改造的ES細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程中，為防止細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素；培養(yǎng)液應(yīng)定期更換，其目的是防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成影響；當(dāng)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制，此時(shí)在培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)會(huì)形成單層細(xì)胞．最后將培養(yǎng)的ES細(xì)胞輸入到患者體內(nèi)，這種基因治療方法稱為體外基因治療．
（4）由于干擾素在體外保存困難，可利用蛋白質(zhì)工程對(duì)干擾素進(jìn)行改造，基本途徑是：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核甘酸序列．

Answer 1

分析 1、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
2、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：（1）無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：①消毒、滅菌；②添加一定量的抗生素；③定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝廢物．
（2）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)．
（3）溫度和PH：36.5℃±0.5℃；適宜的pH：7.2～7.4．
（4）氣體環(huán)境：95%空氣（細(xì)胞代謝必需的）和5%的CO₂（維持培養(yǎng)液的PH）．
3、胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，來(lái)源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)）．胚胎干細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性，體積較小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動(dòng)物任何一種組織細(xì)胞．另一方面，在體外培養(yǎng)條件下，ES細(xì)胞可不斷增殖而不發(fā)生分化，可進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行某些遺傳改造．

解答 解：（1）根據(jù)酶的專一性特點(diǎn)可知，水解RNA的酶是RNA水解酶．
（2）胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，在功能上具有發(fā)育的全能性，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯．
（3）將經(jīng)過(guò)修飾的腺病毒與干擾素基因重組形成的基因表達(dá)載體轉(zhuǎn)移到ES細(xì)胞中，再篩選出成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增培養(yǎng)．對(duì)改造的ES細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程中，為防止細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素；培養(yǎng)液應(yīng)定期更換，其目的是防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成影響；當(dāng)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制，此時(shí)在培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)會(huì)形成 單 層細(xì)胞．最后將培養(yǎng)的ES細(xì)胞輸入到患者體內(nèi)，這種基因治療方法稱為體外基因治療．
（4）由于干擾素在體外保存困難，可利用蛋白質(zhì)工程對(duì)干擾素進(jìn)行改造，基本途徑是：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核甘酸序列．
故答案為：
（1）RNA（水解）酶
（2）原始性腺    體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯
（3）基因表達(dá)載體    抗生素   防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成影響      細(xì)胞的接觸抑制      單           體外基因治療
（4）設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟；識(shí)記動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件；識(shí)記胚胎干細(xì)胞的來(lái)源及特點(diǎn)，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．