Question

12．α₁-抗胰蛋白缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡．对于该致病患者常可采用注射人α₁-抗胰蛋白酶来缓解症状．

（1）图1表示获取人α₁-抗胰蛋白酶基因的两种方法，请回答下列问题：
①a过程是在酶的作用下完成的，该酶的作用特点是识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子．
②c过程称为，该过程需要的原料是逆（或反）转录4种脱氧核苷酸．
③要确定获得的基因是否是所需的目的基因，可以从分子水平上利用DNA分子杂交技术检测该基因的碱基序列．
（2）利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α₁-抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更易获得这种酶，简要过程如图2．
①获得目的基因后，常利用PCR技术在体外将其大量扩增．
②载体上绿色荧光蛋白（GEP）基因的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞．基因表达载体d，除图中的标示部分外，还必须含有启动子、终止子．
③若要使转基因羊的后代均保持其特有的性状，理论上应选用体细胞克隆或者核移植技术进行繁殖．

Answer 1

分析 1、分析图示，a表示切割目的基因，b表示逆转录，c表示翻译，d表示基因表达载体．
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．
3、基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体．
4、基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．

解答 解：（1）目的基因的获取包括直接分离法和人工合成法，人工合成法又包括反转录法和化学合成法．方法1采用直接分离法获得目的基因，需要用限制性核酸内切酶将目的基因剪切下来，该酶的作用是能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开．方法2采用反转录法获取目的基因，b过程为DNA的转录，从细胞中获得mRNA，在体外通过逆转录以4种游离的脱氧核苷酸为原料来合成目的基因．要检测获得的基因是否是所需要的基因，分子水平上利用DNA分子杂交技术．
（2）PCR技术可以在短时间内大量扩增目的基因．标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．基因表达载体必须含有启动子、终止子、目的基因和标记基因．要使后代保持与亲本相同的性状，理论上应选用动物体细胞克隆或者核移植技术进行繁殖．
故答案为：
（1）①限制性核酸内切酶     识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子    
②逆（或反）转录    4种脱氧核苷酸    
③DNA分子杂交
（2）①PCR    
②筛选含有目的基因的受体细胞  启动子、终止子      
③体细胞克隆或者核移植

点评 本题意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力．分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术； ②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术； ③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．