Question

9．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，其技術流程如圖1．圖2表示目的基因及限制酶切點，圖3表示質粒，據圖回答：

（1）重組細胞的細胞核來自（干擾素基因缺失小鼠的）上皮細胞．
（2）將基因導入ES細胞而不是導入上皮細胞是因為ES細胞具有全能性．
（3）步驟③，需要構建含有干擾素基因基因表達載體．
（4）從基因組數據庫中查詢干擾素基因的核苷酸序列，以便根據真訓練設計合成引物用于PCR擴增，PCR擴增過程至少第3輪循環后才能獲得純目的基因片段（僅含引物之間的序列）．
（5）對于干擾素基因片段和質粒進行雙酶切時，可選用限制酶的組合為HindIII和PstI或EcoRI和PstI．
（6）將步驟③獲得的ES細胞在熒光顯微鏡下觀察，選擇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，可以采用抗原-抗體雜交的方法．

Answer 1

分析 分析圖1：①表示核移植過程；②表示早期胚胎培養過程；③表示將目的基因導入ES細胞．
分析圖2：該DNA片段含有四種限制酶識別序列和切割位點，其中SamⅠ酶的識別序列和切割位點位于目的基因上．
分析圖3：圖3為質粒結構示意圖，該質粒含有2個標記基因（紅色熒光標記基因和綠色熒光標記基因）．

解答 解：（1）分析圖解可知，重組細胞的細胞核來自（干擾素基因缺失小鼠的）上皮細胞．
（2）將基因導入ES細胞而不是導入到上皮細胞是因為ES細胞具有全能性．
（3）步驟③是將目的基因導入ES細胞，該過程之前需要構建基因表達載體．
（4）采用PCR技術擴增DNA的過程為：變性、退火、延伸．根據PCR過程的特點繪制PCR過程示意圖如圖所示：

由圖示可知，第一、二輪循環合成的子鏈長度均不同，根據半保留復制特點可知，前兩輪循環產生的四個DNA分子的兩條鏈均不等長，第三輪循環產生的DNA分子存在等長的兩條核苷酸鏈，即僅含引物之間的序列．
（5）由圖可知，SamⅠ酶的識別序列和切割位點位于目的基因上，用該酶切割會破壞目的基因，因此對干擾素基因片段和質粒進行酶切時，可選用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ．
（6）用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ切割時會破壞紅色熒光蛋白基因，但不會破壞綠色熒光蛋白基因，因此將步驟③獲得的ES細胞在熒光顯微鏡下觀察，選擇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，可以采用抗原-抗體雜交法．
故答案為：
（1）（干擾素基因缺失小鼠的）上皮細胞     
（2）全能性    
（3）基因表達載體
（4）3    
（5）HindIII和PstI     EcoRI和PstI    
（6）綠     抗原-抗體雜交

點評 本題以基因治療的流程圖為載體，考查了基因工程、細胞工程以及胚胎工程等方面的知識，難度適中．考生要能夠識記細胞核移植的過程；明確基因工程中質粒和目的基因需要利用同種限制酶進行切割；掌握目的基因檢測和鑒定的一般方法等．