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：

（1）步驟①中，在核移植前應(yīng)去除卵母細(xì)胞的_______。

（2）分離獲取ES細(xì)胞可以是來自早期胚胎的哪些階段的哪些細(xì)胞？___________

（3）步驟③中，需要構(gòu)建含有干擾素基因的_________。構(gòu)建前利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，可以從下圖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__________。

（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。

（5）科學(xué)家正在通過蛋白質(zhì)工程技術(shù)將干擾素分子中的一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸，就可以在不影響其活性的前提下延長(zhǎng)其保存周期。這項(xiàng)技術(shù)是以_________________為基礎(chǔ)而進(jìn)行的操作。

Answer 1

【答案】細(xì)胞核 桑椹胚期前的階段的每一個(gè)細(xì)胞以及囊胚期內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞 基因表達(dá)載體 B和C HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ 綠 抗原—抗體雜交 蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系

【解析】

分析圖1：①表示核移植過程；②表示早期胚胎培養(yǎng)過程；③表示將目的基因?qū)�入ES細(xì)胞。

分析圖2：該DNA片段含有四種限制酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，其中SamⅠ酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)位于目的基因上。

分析圖3：圖3為質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖，該質(zhì)粒含有2個(gè)標(biāo)記基因（紅色熒光標(biāo)記基因和綠色熒光標(biāo)記基因）。

（1）核移植是將體細(xì)胞核移植到去核的卵母細(xì)胞中，所以實(shí)驗(yàn)前要去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。

（2）分離獲取ES細(xì)胞可以是來自早期胚胎的桑椹胚期前的階段的每一個(gè)細(xì)胞以及囊胚期內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞。

（3）步驟③是將目的基因?qū)�入ES細(xì)胞，該過程之前需要構(gòu)建基因表達(dá)載體；DNA復(fù)制只能從5’到3’，因此構(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B和C作為引物。由圖可知，SamⅠ酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)位于目的基因上，用該酶切割會(huì)破壞目的基因，因此對(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HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ。

（4）用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ切割時(shí)會(huì)破壞紅色熒光蛋白基因，但不會(huì)破壞綠色熒光蛋白基因，因此將步驟③獲得的ES細(xì)胞在熒光顯微鏡下觀察，選擇發(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)，可以采用抗原-抗體雜交法。

（5）科學(xué)家正在通過蛋白質(zhì)工程技術(shù)將干擾素分子中的一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸，就可以在不影響其活性的前提下延長(zhǎng)其保存周期。這項(xiàng)技術(shù)是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ)而進(jìn)行的操作。