Question

【題目】研究人員利用小鼠的單倍體ES細(xì)胞(只有一個染色體組)，成功培育出轉(zhuǎn)基因小鼠。其主要技術(shù)流程如圖所示，請分析回答下列問題：

注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四種限制酶。箭頭指向的位置為限制酶的切割位置：Ampr是氨芐青霉素抗性基因，Neor是G418抗性基因。

（1）利用PCR技術(shù)可以擴增目的基因，PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、模板DNA、四種脫氧核苷酸和引物以外，還應(yīng)含有________；引物應(yīng)選用下圖中的________(填圖中標(biāo)號)。

（2）在基因工程操作步驟中，過程1、2稱為________。已知氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細(xì)胞，而一定濃度的G418能有效殺死不具有Neor的小鼠細(xì)胞。結(jié)合上圖推測，過程1選用的2種限制酶是________(選填圖中的編號)，3處的培養(yǎng)液應(yīng)添加________(填“氨芐青霉素”或“G418”)

（3）細(xì)胞乙與________類似，圖中桑椹胚需通過________技術(shù)移入代孕小鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，進(jìn)行該操作前需對受體小鼠進(jìn)行________處理。為了提高胚胎利用率，可以采用機械方法對早期胚胎進(jìn)行切割，切割時，通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的______________胚。

（4）當(dāng)胚胎發(fā)育到囊胚時期時，聚集在胚胎一端，個體較大的細(xì)胞是________，將來可發(fā)育成胚胎的各種組織；滋養(yǎng)層細(xì)胞________(填“能”或“不能”)用于性別鑒定，該處細(xì)胞將來會發(fā)育成________。

（5）若該目的基因是某種導(dǎo)致肝癌的基因，科研人員成功培育出的轉(zhuǎn)基因小鼠患肝癌。用肝癌細(xì)胞作抗原刺激B淋巴細(xì)胞，再將此淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物_______，該產(chǎn)物與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細(xì)胞。

Answer 1

【答案】Taq酶 A和D 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 Ⅰ和Ⅱ G418 受精卵 胚胎移植 同期發(fā)情 桑椹胚或囊胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 能 胎膜和胎盤 抗肝癌細(xì)胞抗體

【解析】

PCR是一項在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)，該技術(shù)可以在短時間內(nèi)大量擴增目的基因。步驟：變性→復(fù)性→延伸。

圖中用限制酶Ⅰ、Ⅱ切割質(zhì)粒會破壞氨芐青霉素抗性基因，保留G418抗性基因；用限制酶Ⅲ、Ⅳ切割質(zhì)粒會破壞G418抗性基因，保留氨芐青霉素抗性基因。不能用Ⅰ、Ⅳ或Ⅱ、Ⅲ同時切割，會同時破壞兩個抗性基因。

圖中2構(gòu)建基因表達(dá)載體，之后把目的基因?qū)�入小鼠單倍體ES細(xì)胞中，去其核與次級卵母細(xì)胞的進(jìn)行融合，類似于受精作用。

（1）利用PCR技術(shù)可以擴增目的基因，PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、模板DNA、四種脫氧核苷酸和引物以外，還應(yīng)含有耐高溫的DNA聚合酶；根據(jù)引物的延伸方向可知，應(yīng)該選擇引物AD，可以擴增2種引物之間的序列。

（2）過程1、2即構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程。已知氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細(xì)胞，而一定濃度的G418能有效殺死不具有Neor的小鼠細(xì)胞。故應(yīng)保留G418抗性基因，過程1應(yīng)該選用Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行切割，③處的培養(yǎng)液應(yīng)添加G418，對目的基因進(jìn)行篩選。

（3）細(xì)胞乙與受精卵類似，是精子的核和卵細(xì)胞的核融合的結(jié)果，圖中桑椹胚需通過胚胎移植移入代孕小鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，進(jìn)行胚胎移植前需對受體小鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理，讓供受體處于相同的生理狀態(tài)。為了提高胚胎利用率，可以采用機械方法對早期胚胎進(jìn)行切割，切割時，通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。

（4）當(dāng)胚胎發(fā)育到囊胚時期時，聚集在胚胎一端，個體較大的細(xì)胞是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來可發(fā)育成胚胎的各種組織；滋養(yǎng)層細(xì)胞可以用于性別鑒定，該處細(xì)胞將來會發(fā)育成胎膜和胎盤。

（5）用肝癌細(xì)胞作抗原刺激B淋巴細(xì)胞，再將此淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后獲得雜交瘤細(xì)胞可以分泌能特異性識別肝癌細(xì)胞的單克隆抗體，與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細(xì)胞。