Question

12．α₁-抗胰蛋白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)于該致病患者�？刹捎米⑸淙甩�₁-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．
②c過程稱為，該過程需要的原料是逆（或反）轉(zhuǎn)錄4種脫氧核苷酸．
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DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)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．
①獲得目的基因后，常利用PCR技術(shù)在體外將其大量擴(kuò)增．
②載體上綠色熒光蛋白（GEP）基因的作用是便于篩選含有目的基因的受體細(xì)胞．基因表達(dá)載體d，除圖中的標(biāo)示部分外，還必須含有啟動(dòng)子、終止子．
③若要使轉(zhuǎn)基因羊的后代均保持其特有的性狀，理論上應(yīng)選用體細(xì)胞克隆或者核移植技術(shù)進(jìn)行繁殖．

Answer 1

分析 1、分析圖示，a表示切割目的基因，b表示逆轉(zhuǎn)錄，c表示翻譯，d表示基因表達(dá)載體．
2、基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(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④目的基因的檢測(cè)與鑒定．
3、基因工程的工具有：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和運(yùn)載體．
4、基因表達(dá)載體的組成包括：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因．標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(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．

解答 解：（1）目的基因的獲取包括直接分離法和人工合成法，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，該酶的作用是能夠識(shí)別雙鏈DNA分子中的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開．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，從細(xì)胞中獲得mRNA，在體外通過逆轉(zhuǎn)錄以4種游離的脫氧核苷酸為原料來合成目的基因．要檢測(cè)獲得的基因是否是所需要的基因，分子水平上利用DNA分子雜交技術(shù)．
（2）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．要使后代保持與親本相同的性狀，理論上應(yīng)選用動(dòng)物體細(xì)胞克隆或者核移植技術(shù)進(jìn)行繁殖．
故答案為：
（1）①限制性核酸內(nèi)切酶     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    
②逆（或反）轉(zhuǎn)錄    4種脫氧核苷酸    
③DNA分子雜交
（2）①PCR    
②篩選含有目的基因的受體細(xì)胞  啟動(dòng)子、終止子      
③體細(xì)胞克隆或者核移植

點(diǎn)評(píng) 本題意在考查考生的識(shí)記能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，準(zhǔn)確判斷問題的能力．分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)； ②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)； ③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．