Question

【題目】科研人員利用胚胎干細胞（ES細胞）對干擾素基因缺失小鼠進行基因治療。其技術流程如下圖：

（1）步驟①中，在核移植前應去除卵母細胞的_______。

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

（3）步驟③中，需要構建含有干擾素基因的_________。構建前利用PCR技術擴增干擾素基因時，可以從下圖A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取______作為引物。對干擾素基因片段和質粒進行酶切時，可選用限制酶的組合為__________。

（4）將步驟③獲得的ES細胞在熒光顯微鏡下觀察，選擇發_____色熒光的細胞進行體外誘導。為檢測干擾素基因是否表達，可以采用_______的方法。

（5）科學家正在通過蛋白質工程技術將干擾素分子中的一個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其保存周期。這項技術是以_________________為基礎而進行的操作。

Answer 1

【答案】細胞核 桑椹胚期前的階段的每一個細胞以及囊胚期內細胞團的細胞 基因表達載體 B和C HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ 綠 抗原—抗體雜交 蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系

【解析】

分析圖1：①表示核移植過程；②表示早期胚胎培養過程；③表示將目的基因導入ES細胞。

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

分析圖3：圖3為質粒結構示意圖，該質粒含有2個標記基因（紅色熒光標記基因和綠色熒光標記基因）。

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

（2）分離獲取ES細胞可以是來自早期胚胎的桑椹胚期前的階段的每一個細胞以及囊胚期內細胞團的細胞。

（3）步驟③是將目的基因導入ES細胞，該過程之前需要構建基因表達載體；DNA復制只能從5’到3’，因此構建前利用PCR技術擴增干擾素基因時，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酶的識別序列和切割位點位于目的基因上，用該酶切割會破壞目的基因，因此對干擾素基因片段和質粒進行酶切時，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切割時會破壞紅色熒光蛋白基因，但不會破壞綠色熒光蛋白基因，因此將步驟③獲得的ES細胞在熒光顯微鏡下觀察，選擇發綠色熒光的細胞進行體外誘導，為檢測干擾素基因是否表達，可以采用抗原-抗體雜交法。

（5）科學家正在通過蛋白質工程技術將干擾素分子中的一個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其保存周期。這項技術是以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系為基礎而進行的操作。