Question

5． Rag₂基因缺失小鼠不能產生成熟的淋巴細胞．科研人員利用胚胎干細胞（ES細胞）對Rag₂基因缺失小鼠進行基因治療．其技術流程如圖：
（1）分離、培養上皮細胞時，在合成培養基中應添加血清、血漿，此外應定期更換培養液，其目的是補充營養物質，同時清除代謝產物，防止細胞代謝產物積累對細胞自身造成危害．
（2）步驟①中，在核移植前應去除卵母細胞的細胞核，此技術屬于細胞工程范疇．
（3）步驟③中，根據Rag₂基因的核苷酸序列設計引物并擴增Rag₂基因片段．用HindIII和PstI限制酶分別在片段兩側進行酶切獲得Rag₂基因片段．為將該片段直接連接到表達載體，所選擇的表達載體上應具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位點．
（4）為檢測Rag₂基因的表達情況，可提取治療后的小鼠骨髓細胞的蛋白質，用抗Rag₂ 蛋白的抗體進行雜交實驗．
（5）科研人員若要進行小鼠體外受精方面的研究，在進行受精前，收集的精子需要通過培養法或化學誘導法進行獲能處理．
（6）若讓小鼠自然繁殖，在體內受精過程中，獲能的精子與卵子在輸卵管相遇時，首先發生頂體反應．精子入卵后，防止多精入卵受精的第二道屏障是卵細胞膜反應．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示是利用胚胎干細胞（ES細胞）對Rag₂基因缺失小鼠進行基因治療的過程圖解，其中①表示核移植過程，②表示早期胚胎培養過程，③表示采用基因工程技術將目的基因導入受體細胞．

解答 解：（1）合成培養基中添加血清、血漿的目的是補充營養物質，定期更換培養液的目的是清除代謝產物，防止細胞代謝產物積累對細胞自身造成危害．
（2）核移植是指將體細胞核移植到去核卵母細胞中，因此①核移植過程中，在核移植前應去除卵母細胞的細胞核；核移植技術屬于細胞工程范疇．
（3）步驟③中，根據Rag₂基因的核苷酸序列設計引物并擴增Rag₂基因片段．基因工程中構建基因表達載體時，應用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，若用HindIII和PstI限制酶分別在片段兩側進行酶切獲得Rag₂基因片段，則為將該片段直接連接到表達載體，所選擇的表達載體上應具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位點．
（4）為檢測Rag₂基因的表達情況，可采用抗原-抗體雜交法，即提取治療后的小鼠骨髓細胞的蛋白質（抗原），用抗Rag₂ 蛋白的抗體進行雜交實驗．
（5）精子獲能的方法包學培養法、化學誘導法．
（6）在體內受精過程中，獲能的精子與卵子在輸卵管相遇時，首先發生頂體反應，釋放頂體酶，便于精子穿過卵丘細胞和透明帶．精子入卵后，防止多精入卵受精的第一道、第二道屏障依次是透明帶反應、卵黃膜封閉作用．
故答案為：
（1）補充營養物質，同時清除代謝產物，防止細胞代謝產物積累對細胞自身造成危害   
（2）卵母細胞的細胞核細胞   
（3）引物   HindⅢ和PstⅠ
（4）蛋白質
（5）培養   化學誘導
（6）頂體反應    卵細胞膜反應

點評 本題結合圖解，綜合考查基因工程、細胞工程和胚胎工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節問題；識記核移植的具體過程；識記體外受精的具體過程及早期胚胎發育的過程，能結合所學的知識準確答題．