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，患者成年后會出現(xiàn)肺氣腫及其他疾病，嚴重者甚至死亡。對于該病患者常可采用注射人α1-抗胰蛋白酶來緩解癥狀。

（1）下圖表示獲取人α1-抗胰蛋白酶基因的兩種方法，請回答下列問題：

①過程a是在_________酶的作用下完成的，該酶的作用特點是能識別某種特定的_________，并使特定部位的兩個核苷酸之間的_________斷裂。

②過程c需用_________ 酶，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_________技術檢測該基因的堿基序列。

（2）利用轉基因技術將控制該酶合成的基因導入羊的受精卵，最終培育出能在乳腺細胞表達人α1-抗胰蛋白酶的轉基因羊，從而更易獲得這種酶，簡要過程如下圖所示。

①獲得目的基因后，常利用_________技術在體外講行大量擴增。

②基因表達載體d，除圖中的標出部分外，還必須含有 _________。載體上綠色熒光蛋白（GFP）基因的作用是便于_________。

Answer 1

【答案】限制核苷酸序列磷酸二酯鍵逆轉錄4種脫氧核苷酸DNA分子雜交PCR啟動子、終止子篩選含有目的基因的受體細胞（或供重組DNA的鑒定和選擇）

【解析】

分析圖示，a表示切割目的基因，b表示轉錄，c表逆轉錄譯，d表示基因表達載體�；�因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲��；②基因表達載體的構建；③將目的基因導入受體細胞；④目的基因的檢測與鑒定；基因工程的工具有：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和運載體；基因表達載體的組成包括：目的基因、啟動子、終止子、標記基因。標記基因的作用是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。

（1）①據(jù)圖分析，a過程表示目的基因的獲取，是在限制性核酸內(nèi)切酶的作用下完成的，該酶的作用特點是識別特定的核苷酸序列，使特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。

②c過程為逆（或反）轉錄形成DNA，需要逆轉錄酶，原料是4種脫氧核苷酸。

③可以從分子水平上用DNA分子雜交檢測獲得的基因的堿基序列。

（2）①PCR技術是一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術，它可看作是生物體外的特殊DNA復制，PCR的最大特點，是能將微量的DNA大幅增加。獲得目的基因后，常利用PCR技術在體外將其大量擴增。

②基因表達載體的構建（即目的基因與運載體結合）是實施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。其構建的目的是使目的基因能在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。基因表達載體d中含有目的基因和標記基因，還必須含有啟動子、終止子等；載體上綠色熒光蛋白（GFP）基因屬于標記基因，目的是便于篩選含有目的基因的受體細胞。