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。請回答相關問題：

(1)過程①獲得重組胚胎之前，需要通過____________技術獲得重組細胞。

(2)將基因導入ES細胞而不是導入到上皮細胞，是因為__________________。

(3)步驟③中，需要構建含有干擾素基因的__________。由于DNA復制時，子鏈只能由5′向 3′方向延伸，故構建前利用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_______________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________________或_______________。

(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。

Answer 1

【答案】核移植 ES細胞具有發育的全能性基因表達載體B和CHindⅢ和PstⅠEcoRⅠ和PstⅠ綠抗原-抗體雜交

【解析】

本題以圖文結合為情境綜合考查學生對動物細胞核移植、基因工程的基本操作程序、胚胎干細胞等相關知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 圖1是利用胚胎干細胞（ES 細胞）對干擾素基因缺失小鼠進行基因治療的流程，其中過程①采用了動物細胞核移植技術。

(2) 圖1中的ES細胞是取自于囊胚期的內細胞團。ES細胞在功能上具有發育的全能性，體外誘導ES細胞可以使其向不同方向分化，所以將目的基因導入ES細胞而不是上皮細胞。

(3) 步驟③是將干擾素基因（目的基因）導入ES細胞中，在導入之前需要構建含有干擾素基因的基因表達載體。因DNA復制時，子鏈總是從5′向 3′方向延伸，子鏈與模板鏈反向平行，所以利用PCR技術擴增干擾素基因時，可以從圖2的A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取B和C片段作為引物。由圖2可以看出，用限制酶SmaⅠ切割會破壞干擾素基因，為將完整的干擾素基因切割下來，需要利用限制酶組合HindⅢ和 PstⅠ或 EcoRⅠ和 PstⅠ切割干擾素基因的兩端，這樣也可以使如圖3所示質粒上保留一個完整的標記基因，即綠色熒光蛋白基因。

(4) 綜上分析，在構建的重組質粒上，紅色熒光蛋白基因的結構已經被破壞，但綠色熒光蛋白基因的結構完整，因此將步驟③獲得的 ES 細胞在熒光顯微鏡下觀察，應選擇只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，需采用抗原-抗體雜交技術，若有雜交帶出現，表明干擾素基因已經成功表達。