题目内容
【题目】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:
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(1)胚胎干细胞是由___________中分离出来的细胞,在饲养层细胞上能够维持___________的状态。
(2)利用PCR技术扩增干扰素基因时,需在___________酶的作用下进行。PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但___________的引物需要设定更高的退火温度。如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有___________(填序号:①升高退火温度 ②降低退火温度 ③重新设计引物)。
(3)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_________________________________。
(4)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___________。
(5)干扰素的作用机理是:干扰素作用于宿主细胞膜上的相应受体,激活细胞核中基因表达产生多种抗病毒蛋白,其中有些蛋白可通过激活_____________________使病毒的RNA水解。
【答案】 早期胚胎或原始性腺 不分化 Taq酶(或热稳定DNA聚合酶) GC含量高 ②③ 目的基因插入在终止子的下游,目的基因不能被转录 抗生素 RNA (水解)酶
【解析】本题考查胚胎工程、基因工程的相关知识,解题要点是识记基因工程中PCR技术的原理和操作过程,识记细胞培养的条件。
(1)胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,简称ES。它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。在饲养层细胞上能够维持不分化的状态。
(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;退火温度与时间,取决于引物的长度、碱基组成及其浓度,还有靶基序列的长度,如果引物中GC含量高,需要设定更高的退火温度;PCR反应的关键环节有①模板核酸的制备,②引物的质量与特异性,③酶的质量 ④PCR循环条件,如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有降低退火温度 、重新设计引物等。
(3)构建目的基因表达载体时,目的基因应插入启动子和终止子之间,以利于目的基因的转录。
(4)ES细胞的培养基中除了所需要营养物质外,还应添加一定的抗生素,防止杂菌污染。
(5)酶有专一性,催化病毒RNA水解的酶是RNA水解酶。
[点睛]:本题以基因工程的应用为背景,考查学生分析题干信息,解答问题的能力,此类题目的解题技巧是:1. 认真阅读材料,分析其中的关键语句,充分联系教材,找到与教材的衔接点;2. 给合题文要求,对于联系教材的有关原理、概念等,尽可能用教材语言规范答题。