Question

【題目】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)流程如下圖。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：

(1)過(guò)程①獲得重組胚胎之前，需要通過(guò)____________技術(shù)獲得重組細(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)?/span>__________________。

(3)步驟③中，需要構(gòu)建含有干擾素基因的__________。由于DNA復(fù)制時(shí)，子鏈只能由5′向 3′方向延伸，故構(gòu)建前利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，可以從圖2中A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取_______________作為引物。對(duì)干擾素基因片段和質(zhì)粒進(jìn)行酶切時(shí)，可選用限制酶的組合為________________或_______________。

(4)將步驟③獲得的ES細(xì)胞在熒光顯微鏡下觀察，選擇發(fā)___________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_____________的方法。

Answer 1

【答案】核移植 ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性基因表達(dá)載體B和CHindⅢ和PstⅠEcoRⅠ和PstⅠ綠抗原-抗體雜交

【解析】

本題以圖文結(jié)合為情境綜合考查學(xué)生對(duì)動(dòng)物細(xì)胞核移植、基因工程的基本操作程序、胚胎干細(xì)胞等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及獲取信息、分析問(wèn)題的能力。

(1) 圖1是利用胚胎干細(xì)胞（ES 細(xì)胞）對(duì)干擾素基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療的流程，其中過(guò)程①采用了動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)。

(2) 圖1中的ES細(xì)胞是取自于囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。ES細(xì)胞在功能上具有發(fā)育的全能性，體外誘導(dǎo)ES細(xì)胞可以使其向不同方向分化，所以將目的基因?qū)�入ES細(xì)胞而不是上皮細(xì)胞。

(3) 步驟③是將干擾素基因（目的基因）導(dǎo)入ES細(xì)胞中，在導(dǎo)入之前需要構(gòu)建含有干擾素基因的基因表達(dá)載體。因DNA復(fù)制時(shí)，子鏈總是從5′向 3′方向延伸，子鏈與模板鏈反向平行，所以利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，可以從圖2的A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取B和C片段作為引物。由圖2可以看出，用限制酶SmaⅠ切割會(huì)破壞干擾素基因，為將完整的干擾素基因切割下來(lái)，需要利用限制酶組合HindⅢ和 PstⅠ或 EcoRⅠ和 PstⅠ切割干擾素基因的兩端，這樣也可以使如圖3所示質(zhì)粒上保留一個(gè)完整的標(biāo)記基因，即綠色熒光蛋白基因。

(4) 綜上分析，在構(gòu)建的重組質(zhì)粒上，紅色熒光蛋白基因的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞，但綠色熒光蛋白基因的結(jié)構(gòu)完整，因此將步驟③獲得的 ES 細(xì)胞在熒光顯微鏡下觀察，應(yīng)選擇只發(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)，需采用抗原-抗體雜交技術(shù)，若有雜交帶出現(xiàn)，表明干擾素基因已經(jīng)成功表達(dá)。