Question

【題目】地中海貧血癥是一種高發(fā)的基因遺傳病，患者除了需要輸血緩解癥狀之外，常見治療手段是進(jìn)行異體骨髓移植。日前科學(xué)家正在研究利用生物工程技術(shù)將患者的體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多能干細(xì)胞，以獲得用于自體移植的細(xì)胞，具體操作過程如下圖。

（1）異體骨髓移植治療的局限性主要是發(fā)生________反應(yīng)。上圖所用生物工程技術(shù)沒有該局限性，其變異原理是________。

（2）分析生物工程操作過程并回答：

Ⅰ：基因表達(dá)載體含有目的基因、啟動(dòng)子、終止子等。其中啟動(dòng)子是________的部位。慢病毒表達(dá)載體所含的病毒經(jīng)________形成cDNA片段，該片段幫助外源基因整合到宿主細(xì)胞染色體DNA上，使外源基因穩(wěn)定表達(dá)。

Ⅱ：由圖可知，將________導(dǎo)入包裝細(xì)胞，一段時(shí)間后可以獲得能夠轉(zhuǎn)化患者多能干細(xì)胞的慢病毒顆粒。

Ⅲ：為了便于篩選出成功轉(zhuǎn)化的多能干細(xì)胞，其中的________載體含有易檢測(cè)的標(biāo)記基因。

（3）理論上在獲得成功轉(zhuǎn)化的多能干細(xì)胞后，需要誘導(dǎo)其定向分化為________，然后植入患者骨髓。該方法雖然操作復(fù)雜，但效果較為可靠，稱為________治療。

Answer 1

【答案】免疫排斥 基因重組 RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合 逆轉(zhuǎn)錄 表達(dá)載體和包裝載體 表達(dá) 造血干細(xì)胞 體外基因

【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）地中海貧血癥患者常見的治療手段是進(jìn)行異體骨髓移植，它的局限性主要是移入的骨髓易被機(jī)體識(shí)別為抗原而發(fā)生發(fā)生免疫排斥。上圖所用生物工程技術(shù)主要為基因工程，其變異原理是基因重組。

（2）Ⅰ：?jiǎn)��?dòng)子位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位。慢病毒表達(dá)載體所含的病毒經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA片段，該片段幫助外源基因整合到宿主細(xì)胞染色體DNA上，使外源基因穩(wěn)定表達(dá)。

Ⅱ：由圖可知，要將包裝載體和表達(dá)載體一起導(dǎo)入包裝細(xì)胞，一段時(shí)間后可以獲得能夠轉(zhuǎn)化患者多能干細(xì)胞的慢病毒顆粒。

Ⅲ：為了便于篩選出成功轉(zhuǎn)化的多能干細(xì)胞，其中表達(dá)載體含有易檢測(cè)的標(biāo)記基因。

（3）由于干細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)一般只分裂不分化，因此在獲得成功轉(zhuǎn)化的多能干細(xì)胞后，需要誘導(dǎo)其定向分化為造血干細(xì)胞，然后植入患者骨髓。該方法是在體外改造基因并轉(zhuǎn)移到體內(nèi)的治療方式，稱為體外基因治療。