题目内容

9．科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗，其技术流程如图1．图2表示目的基因及限制酶切点，图3表示质粒，据图回答：

（1）重组细胞的细胞核来自（干扰素基因缺失小鼠的）上皮细胞．
（2）将基因导入ES细胞而不是导入上皮细胞是因为ES细胞具有全能性．
（3）步骤③，需要构建含有干扰素基因基因表达载体．
（4）从基因组数据库中查询干扰素基因的核苷酸序列，以便根据真训练设计合成引物用于PCR扩增，PCR扩增过程至少第3轮循环后才能获得纯目的基因片段（仅含引物之间的序列）．
（5）对于干扰素基因片段和质粒进行双酶切时，可选用限制酶的组合为HindIII和PstI或EcoRI和PstI．
（6）将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察，选择发绿色荧光的细胞进行体外诱导．为检测干扰素基因是否表达，可以采用抗原-抗体杂交的方法．

分析 分析图1：①表示核移植过程；②表示早期胚胎培养过程；③表示将目的基因导入ES细胞．
分析图2：该DNA片段含有四种限制酶识别序列和切割位点，其中SamⅠ酶的识别序列和切割位点位于目的基因上．
分析图3：图3为质粒结构示意图，该质粒含有2个标记基因（红色荧光标记基因和绿色荧光标记基因）．

解答 解：（1）分析图解可知，重组细胞的细胞核来自（干扰素基因缺失小鼠的）上皮细胞．
（2）将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞是因为ES细胞具有全能性．
（3）步骤③是将目的基因导入ES细胞，该过程之前需要构建基因表达载体．
（4）采用PCR技术扩增DNA的过程为：变性、退火、延伸．根据PCR过程的特点绘制PCR过程示意图如图所示：

由图示可知，第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，即仅含引物之间的序列．
（5）由图可知，SamⅠ酶的识别序列和切割位点位于目的基因上，用该酶切割会破坏目的基因，因此对干扰素基因片段和质粒进行酶切时，可选用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ．
（6）用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ切割时会破坏红色荧光蛋白基因，但不会破坏绿色荧光蛋白基因，因此将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察，选择发绿色荧光的细胞进行体外诱导．为检测干扰素基因是否表达，可以采用抗原-抗体杂交法．
故答案为：
（1）（干扰素基因缺失小鼠的）上皮细胞     
（2）全能性    
（3）基因表达载体
（4）3    
（5）HindIII和PstI     EcoRI和PstI    
（6）绿     抗原-抗体杂交

点评 本题以基因治疗的流程图为载体，考查了基因工程、细胞工程以及胚胎工程等方面的知识，难度适中．考生要能够识记细胞核移植的过程；明确基因工程中质粒和目的基因需要利用同种限制酶进行切割；掌握目的基因检测和鉴定的一般方法等．

练习册系列答案
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