Question

【題目】α1抗胰蛋白酶缺乏癥是一種在北美較為常見的單基因遺傳病，患者成年后會(huì)出現(xiàn)肺氣腫及其他疾病，嚴(yán)重者甚至死亡。對(duì)于該疾病患者常采用注射人α1抗胰蛋白酶來緩解癥狀。

（1）圖1表示獲取人α1抗胰蛋白酶基因的兩種方法，請(qǐng)回答下列問題：

①a過程是在________酶的作用下完成的，該酶的作用特點(diǎn)是__________________________。

②c過程稱為_____________，該過程需要的原料是____________________。

③要確定獲得的基因是否是所需的目的基因，可以從分子水平上利用________________技術(shù)檢測該基因的堿基序列。

（2）利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將控制該酶合成的基因?qū)�入羊的受精卵，最終培育出能在乳腺細(xì)胞表達(dá)人α1抗胰蛋白酶的轉(zhuǎn)基因羊，從而更易獲得這種酶，簡要過程如圖2所示。

①獲得目的基因后，常利用________技術(shù)在體外將其大量擴(kuò)增。

②載體上綠色熒光蛋白(GEP)基因的作用是便于_____________________________�；�因表達(dá)載體d，除圖中的標(biāo)示部分外，還必須含有__________________。

Answer 1

【答案】 限制 識(shí)別特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子 逆轉(zhuǎn)錄 4種脫氧核苷酸 DNA分子雜交 PCR 篩選含有目的基因的受體細(xì)胞 啟動(dòng)子和終止子（等）

【解析】目的基因的獲取包括直接獲取法和人工合成法，人工合成法又包括反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法。方法1采用直接分離法獲得目的基因，需要用限制性核酸內(nèi)切酶將目的基因剪切下來，方法2采用反轉(zhuǎn)錄法獲取目的基因，b過程為DNA的轉(zhuǎn)錄。要檢測獲得的基因是否是所需要的基因，分子水平上可利用DNA分子雜交技術(shù)。PCR技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因。標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。基因表達(dá)載體必須含有啟動(dòng)子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因。

（1）①a是獲得目的基因的過程，需要限制性核酸內(nèi)切酶的切割，該酶能夠識(shí)別特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子，斷開兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

②c是逆轉(zhuǎn)錄過程，該過程以mRNA為模板合成DNA，因此需要的原料是4種脫氧核苷酸。

③檢測基因的堿基序列可用利用DNA分子雜交技術(shù)。

（2）①目的基因體外大量擴(kuò)增可用利用PCR技術(shù)。

②載體上綠色熒光蛋白（GEP）基因是標(biāo)記基因，作用是有助于篩選含有目的基因的受體細(xì)胞。基因表達(dá)載體d中已標(biāo)出目的基因和標(biāo)記基因，還必須含有啟動(dòng)子、終止子。