Question

4．肥胖與遺傳密切相關(guān)，是影響人類健康的重要因素之一，利用基因工程和胚胎工程制備的遺傳性肥胖轉(zhuǎn)基因模型小鼠，可用于對肥胖的病理研究及治療藥物的篩選．請回答下列有關(guān)基因工程和胚胎工程的相關(guān)問題：
（1）為了獲得所需的轉(zhuǎn)基因小鼠，構(gòu)建基因表達(dá)載體時需要把來自人的肥胖基因片段正確插入表達(dá)載體的啟動子和終止子之間．表達(dá)載體中還必須有標(biāo)記基因，其作用是用于目的基因的鑒定和篩選，將表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠受精卵可用的方法是顯微注射法
（2）制備小鼠受精卵時，從雄鼠中采集的精子需獲能處理才能進(jìn)行體外受精，通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種．將上述表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵后為獲得較多基因型相同的轉(zhuǎn)基因小鼠，常采用胚胎分割的方法處理．
（3）有學(xué)者認(rèn)為，利于脂肪積累的基因由于適應(yīng)早期人類食物缺乏而得以保留并遺傳到現(xiàn)代，表明自然選擇決定生物進(jìn)化的方向．在這些基因的頻率未明顯改變的情況下，隨著營養(yǎng)條件改善，肥胖發(fā)生率明顯增高，說明肥胖是基因和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果．

Answer 1

分析 基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟：
（1）目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用．
（2）組成：目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因
①啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)．
②終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端．
③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．常用的標(biāo)記基因是抗生素基因．
2、體外受精主要包括：卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精．
（1）卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：主要方法是用促性腺激素處理，使其超數(shù)排卵，然后，從輸卵管中沖取卵子．第二種方法是從已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞或直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞．
（2）精子的采集和獲能：收集精子的方法：假陰道法、手握法和電刺激法．對精子進(jìn)行獲能處理：包括培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法．
（3）受精：在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫�溶液中完成受精過程．

解答 解：（1）分析題意可知，需要獲得“遺傳性肥胖轉(zhuǎn)基因模型小鼠”，構(gòu)建基因表達(dá)載體時需要把來自人的肥胖基因片段正確插入表達(dá)載體的啟動子和終止子之間．基因表達(dá)載體包括：目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因，其中標(biāo)記基因是為了鑒定受體細(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．將表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠受精卵可用的方法是顯微注射法．
（2）制備小鼠受精卵時，從雄鼠中采集的精子需獲能處理才能進(jìn)行體外受精，通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種．將上述表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵后，在培養(yǎng)在桑椹胚或囊胚期時，可以對該早期胚胎進(jìn)行胚胎分割，可以獲得較多基因型相同的轉(zhuǎn)基因小鼠．
（3）有學(xué)者認(rèn)為，利于脂肪積累的基因由于適應(yīng)早期人類食物缺乏而得以保留并遺傳到現(xiàn)代，表明自然選擇決定生物進(jìn)化的方向．在這些基因的頻率未明顯改變的情況下，隨著營養(yǎng)條件改善，肥胖發(fā)生率明顯增高，說明肥胖是基因和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果
故答案為：
（1）人    終止子   用于目的基因的鑒定和篩選    顯微注射法
（2）培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法    胚胎分割
（3）自然選擇    基因和環(huán)境條件

點評 本題結(jié)合肥胖與遺傳的話題，考查了基因工程、胚胎工程以及現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的有關(guān)知識，要求考生能夠掌握基因工程的操作步驟，識記基因表達(dá)載體的組成和各組成部分的功能，識記精子體外獲能的方法，明確基因型和表現(xiàn)型兩者的關(guān)系．