Question

【題目】2017年11月，《Nature》發(fā)表了科學(xué)家的研究成果，他們借助轉(zhuǎn)基因干細(xì)胞，成功挽救一名患有由基因突變導(dǎo)致的罕見皮膚病的小男孩，使其擁有全新的皮膚。簡要過程如下圖所示，請(qǐng)回答下列問題：

（1）從基因文庫中獲取“正�；�因”是常用方法之一，從基因文庫中獲取目的基因是比較復(fù)雜的，需要根據(jù)目的基因的有關(guān)信息，如______（答出兩點(diǎn)即可）等特性獲取目的基因。圖中病毒在此過程中，作為______，將正�；�因送入皮膚干細(xì)胞。

（2）從小男孩尚存的正常皮膚上采集一小塊皮膚（包括其中干細(xì)胞），需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，目的是______。對(duì)改造的皮膚干細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，目的是______。

（3）圖中①所采用的技術(shù)手段是______，一般情況下該技術(shù)過程中______（填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生脫分化，原因是______。

Answer 1

【答案】基因的核苷酸序列，基因的功能，基因在染色體上的位置，基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA，基因的表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì) 運(yùn)載體 使取下的皮膚細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞 清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 不會(huì) 高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。
（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：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。

（1）從基因文庫中獲取目的基因需要根據(jù)目的基因的有關(guān)信息，如基因的核苷酸序列，基因的功能，基因在染色體上的位置，基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA，基因的表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)（答出兩點(diǎn)即可）等特性獲取目的基因。圖中病毒在此過程中，作為運(yùn)載體，將正常基因送入皮膚干細(xì)胞。

（2）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，目的是使取下的皮膚細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞。對(duì)改造的皮膚干細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，目的是清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。

（3）圖中①所采用的技術(shù)手段是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，一般情況下該技術(shù)過程中不會(huì)發(fā)生脫分化，原因是高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力。