Question

12．α₁-抗胰蛋白缺乏癥是一種在北美較為常見的單基因遺傳病，患者成年后會出現肺氣腫及其他疾病，嚴重者甚至死亡．對于該致病患者常可采用注射人α₁-抗胰蛋白酶來緩解癥狀．

（1）圖1表示獲取人α₁-抗胰蛋白酶基因的兩種方法，請回答下列問題：
①a過程是在酶的作用下完成的，該酶的作用特點是識別特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子．
②c過程稱為，該過程需要的原料是逆（或反）轉錄4種脫氧核苷酸．
③要確定獲得的基因是否是所需的目的基因，可以從分子水平上利用DNA分子雜交技術檢測該基因的堿基序列．
（2）利用轉基因技術將控制該酶合成的基因導入羊的受精卵，最終培育出能在乳腺細胞表達人α₁-抗胰蛋白酶的轉基因羊，從而更易獲得這種酶，簡要過程如圖2．
①獲得目的基因后，常利用PCR技術在體外將其大量擴增．
②載體上綠色熒光蛋白（GEP）基因的作用是便于篩選含有目的基因的受體細胞．基因表達載體d，除圖中的標示部分外，還必須含有啟動子、終止子．
③若要使轉基因羊的后代均保持其特有的性狀，理論上應選用體細胞克隆或者核移植技術進行繁殖．

Answer 1

分析 1、分析圖示，a表示切割目的基因，b表示逆轉錄，c表示翻譯，d表示基因表達載體．
2、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取；②基因表達載體的構建；③將目的基因導入受體細胞；④目的基因的檢測與鑒定．
3、基因工程的工具有：限制性核酸內切酶、DNA連接酶和運載體．
4、基因表達載體的組成包括：目的基因、啟動子、終止子、標記基因．標記基因的作用是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來．

解答 解：（1）目的基因的獲取包括直接分離法和人工合成法，人工合成法又包括反轉錄法和化學合成法．方法1采用直接分離法獲得目的基因，需要用限制性核酸內切酶將目的基因剪切下來，該酶的作用是能夠識別雙鏈DNA分子中的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開．方法2采用反轉錄法獲取目的基因，b過程為DNA的轉錄，從細胞中獲得mRNA，在體外通過逆轉錄以4種游離的脫氧核苷酸為原料來合成目的基因．要檢測獲得的基因是否是所需要的基因，分子水平上利用DNA分子雜交技術．
（2）PCR技術可以在短時間內大量擴增目的基因．標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來．基因表達載體必須含有啟動子、終止子、目的基因和標記基因．要使后代保持與親本相同的性狀，理論上應選用動物體細胞克隆或者核移植技術進行繁殖．
故答案為：
（1）①限制性核酸內切酶     識別特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子    
②逆（或反）轉錄    4種脫氧核苷酸    
③DNA分子雜交
（2）①PCR    
②篩選含有目的基因的受體細胞  啟動子、終止子      
③體細胞克隆或者核移植

點評 本題意在考查考生的識記能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系，形成知識網絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力．分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術； ②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術； ③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．