Question

9．科研人員利用胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）對(duì)干擾素基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療，其技術(shù)流程如圖1．圖2表示目的基因及限制酶切點(diǎn)，圖3表示質(zhì)粒，據(jù)圖回答：

（1）重組細(xì)胞的細(xì)胞核來(lái)自（干擾素基因缺失小鼠的）上皮細(xì)胞．
（2）將基因?qū)�入ES細(xì)胞而不是導(dǎo)入上皮細(xì)胞是因?yàn)镋S細(xì)胞具有全能性．
（3）步驟③，需要構(gòu)建含有干擾素基因基因表達(dá)載體．
（4）從基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢干擾素基因的核苷酸序列，以便根據(jù)真訓(xùn)練設(shè)計(jì)合成引物用于PCR擴(kuò)增，PCR擴(kuò)增過(guò)程至少第3輪循環(huán)后才能獲得純目的基因片段（僅含引物之間的序列）．
（5）對(duì)于干擾素基因片段和質(zhì)粒進(jìn)行雙酶切時(shí)，可選用限制酶的組合為HindIII和PstI或EcoRI和PstI．
（6）將步驟③獲得的ES細(xì)胞在熒光顯微鏡下觀察，選擇發(fā)綠色熒光的細(xì)胞進(jìn)行體外誘導(dǎo)．為檢測(cè)干擾素基因是否表達(dá)，可以采用抗原-抗體雜交的方法．

Answer 1

分析 分析圖1：①表示核移植過(guò)程；②表示早期胚胎培養(yǎng)過(guò)程；③表示將目的基因?qū)�入ES細(xì)胞．
分析圖2：該DNA片段含有四種限制酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，其中SamⅠ酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)位于目的基因上．
分析圖3：圖3為質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖，該質(zhì)粒含有2個(gè)標(biāo)記基因（紅色熒光標(biāo)記基因和綠色熒光標(biāo)記基因）．

解答 解：（1）分析圖解可知，重組細(xì)胞的細(xì)胞核來(lái)自（干擾素基因缺失小鼠的）上皮細(xì)胞．
（2）將基因?qū)�入ES細(xì)胞而不是導(dǎo)入到上皮細(xì)胞是因?yàn)镋S細(xì)胞具有全能性．
（3）步驟③是將目的基因?qū)�入ES細(xì)胞，該過(guò)程之前需要構(gòu)建基因表達(dá)載體．
（4）采用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA的過(guò)程為：變性、退火、延伸．根據(jù)PCR過(guò)程的特點(diǎn)繪制PCR過(guò)程示意圖如圖所示：

由圖示可知，第一、二輪循環(huán)合成的子鏈長(zhǎng)度均不同，根據(jù)半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，前兩輪循環(huán)產(chǎn)生的四個(gè)DNA分子的兩條鏈均不等長(zhǎng)，第三輪循環(huán)產(chǎn)生的DNA分子存在等長(zhǎng)的兩條核苷酸鏈，即僅含引物之間的序列．
（5）由圖可知，SamⅠ酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)位于目的基因上，用該酶切割會(huì)破壞目的基因，因此對(duì)干擾素基因片段和質(zhì)粒進(jìn)行酶切時(shí)，可選用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ．
（6）用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ切割時(shí)會(huì)破壞紅色熒光蛋白基因，但不會(huì)破壞綠色熒光蛋白基因，因此將步驟③獲得的ES細(xì)胞在熒光顯微鏡下觀察，選擇發(fā)綠色熒光的細(xì)胞進(jìn)行體外誘導(dǎo)．為檢測(cè)干擾素基因是否表達(dá)，可以采用抗原-抗體雜交法．
故答案為：
（1）（干擾素基因缺失小鼠的）上皮細(xì)胞     
（2）全能性    
（3）基因表達(dá)載體
（4）3    
（5）HindIII和PstI     EcoRI和PstI    
（6）綠     抗原-抗體雜交

點(diǎn)評(píng) 本題以基因治療的流程圖為載體，考查了基因工程、細(xì)胞工程以及胚胎工程等方面的知識(shí)，難度適中．考生要能夠識(shí)記細(xì)胞核移植的過(guò)程；明確基因工程中質(zhì)粒和目的基因需要利用同種限制酶進(jìn)行切割；掌握目的基因檢測(cè)和鑒定的一般方法等．