Question

14．干扰素基因缺失的个体免疫力严重下降．科学家利用胚胎干细胞（ES细胞）对干扰素基因缺失的患者进行基因治疗．请回答下列问题：
（1）胚胎干细胞可由囊胚的内细胞抱团细胞分离培养获得，在饲养层细胞上能够维持不分化的状态．
（2）利用PCR技术扩增干扰素基因时，需在耐高温DNA聚合（或Taq或热稳定DNA聚合）酶的作用下进行．PCR技术主要利用了DNA双链复制的原理．
（3）将经过修饰的腺病毒与干扰素基因重组形成的基因表达载体转移到ES细胞中，筛选出成功转移的细胞进行扩增培养．对改造后的ES细胞进行培养的过程中，为了防止污染，可在培养基中添加一定量的抗生素．
（4）有人得到如图所示的含有目的基因的表达载体，但其不能在宿主细胞中表达目的基因产物，分析目的基因不能表达的原因是目的基因插入在终止子的下游，目的基因不能被转录．
（5）由于干扰素很难在体外保存，为解决这一问题，可利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列．

Answer 1

分析 1、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，需要限制酶和DNA连接酶．
2、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程．

3、动物细胞培培养条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物．
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质．
（3）温度和PH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4．
（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO₂（维持培养液的PH）．

解答 解：（1）胚胎干细胞来自早期胚胎（囊胚中的内细胞团）和原始性腺，其在饲养层细胞上能够维持只分裂不分化的状态．
（2）PCR技术是在较高温度下进行的，因此利用PCR技术扩增干扰素基因时，需在耐高温DNA聚合（或Taq或热稳定DNA聚合）酶的作用下进行．PCR技术的原理是DNA双链复制．
（3）基因工程中，利用DNA连接酶将干扰素基因（目的基因）与腺病毒（运载体）连接形成基因表达载体；动物细胞培养时，为防止细菌的污染，可向培养液中添加一定量的抗生素．
（4）图示含有目的基因的表达载体中，目的基因不在启动子和终止子之间，因此其不能在宿主细胞中表达目的基因产物．
（5）蛋白质工程基本途径是：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列．
故答案为：
（1）内细胞抱团      不分化
（2）耐高温DNA聚合（或Taq或热稳定DNA聚合）       DNA双链复制
（3）基因表达载体      抗生素
（4）目的基因插入在终止子的下游，目的基因不能被转录
（5）氨基酸序列

点评 本题综合考查基因工程、蛋白质工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各步骤中需用注意的细节问题，了解基因工程技术的应用；识记蛋白质工程的基本途径，能结合所学的知识准确答题．