Question

【題目】研究人員利用小鼠的單倍體ES細胞(只有一個染色體組)，成功培育出轉基因小鼠。其主要技術流程如圖所示，請分析回答下列問題：

注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四種限制酶。箭頭指向的位置為限制酶的切割位置：Ampr是氨芐青霉素抗性基因，Neor是G418抗性基因。

（1）利用PCR技術可以擴增目的基因，PCR反應體系中除含緩沖液、模板DNA、四種脫氧核苷酸和引物以外，還應含有________；引物應選用下圖中的________(填圖中標號)。

（2）在基因工程操作步驟中，過程1、2稱為________。已知氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細胞，而一定濃度的G418能有效殺死不具有Neor的小鼠細胞。結合上圖推測，過程1選用的2種限制酶是________(選填圖中的編號)，3處的培養(yǎng)液應添加________(填“氨芐青霉素”或“G418”)

（3）細胞乙與________類似，圖中桑椹胚需通過________技術移入代孕小鼠子宮內繼續(xù)發(fā)育，進行該操作前需對受體小鼠進行________處理。為了提高胚胎利用率，可以采用機械方法對早期胚胎進行切割，切割時，通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的______________胚。

（4）當胚胎發(fā)育到囊胚時期時，聚集在胚胎一端，個體較大的細胞是________，將來可發(fā)育成胚胎的各種組織；滋養(yǎng)層細胞________(填“能”或“不能”)用于性別鑒定，該處細胞將來會發(fā)育成________。

（5）若該目的基因是某種導致肝癌的基因，科研人員成功培育出的轉基因小鼠患肝癌。用肝癌細胞作抗原刺激B淋巴細胞，再將此淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合后獲得細胞代謝產物_______，該產物與抗癌藥物結合制成“生物導彈”，從而定向殺死小鼠體內的肝癌細胞。

Answer 1

【答案】Taq酶 A和D 基因表達載體的構建 Ⅰ和Ⅱ G418 受精卵 胚胎移植 同期發(fā)情 桑椹胚或囊胚 內細胞團 能 胎膜和胎盤 抗肝癌細胞抗體

【解析】

PCR是一項在生物體外復制特定的DNA片段的核酸合成技術，該技術可以在短時間內大量擴增目的基因。步驟：變性→復性→延伸。

圖中用限制酶Ⅰ、Ⅱ切割質粒會破壞氨芐青霉素抗性基因，保留G418抗性基因；用限制酶Ⅲ、Ⅳ切割質粒會破壞G418抗性基因，保留氨芐青霉素抗性基因。不能用Ⅰ、Ⅳ或Ⅱ、Ⅲ同時切割，會同時破壞兩個抗性基因。

圖中2構建基因表達載體，之后把目的基因導入小鼠單倍體ES細胞中，去其核與次級卵母細胞的進行融合，類似于受精作用。

（1）利用PCR技術可以擴增目的基因，PCR反應體系中除含緩沖液、模板DNA、四種脫氧核苷酸和引物以外，還應含有耐高溫的DNA聚合酶；根據引物的延伸方向可知，應該選擇引物AD，可以擴增2種引物之間的序列。

（2）過程1、2即構建基因表達載體的過程。已知氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細胞，而一定濃度的G418能有效殺死不具有Neor的小鼠細胞。故應保留G418抗性基因，過程1應該選用Ⅰ、Ⅱ進行切割，③處的培養(yǎng)液應添加G418，對目的基因進行篩選。

（3）細胞乙與受精卵類似，是精子的核和卵細胞的核融合的結果，圖中桑椹胚需通過胚胎移植移入代孕小鼠子宮內繼續(xù)發(fā)育，進行胚胎移植前需對受體小鼠進行同期發(fā)情處理，讓供受體處于相同的生理狀態(tài)。為了提高胚胎利用率，可以采用機械方法對早期胚胎進行切割，切割時，通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。

（4）當胚胎發(fā)育到囊胚時期時，聚集在胚胎一端，個體較大的細胞是內細胞團，將來可發(fā)育成胚胎的各種組織；滋養(yǎng)層細胞可以用于性別鑒定，該處細胞將來會發(fā)育成胎膜和胎盤。

（5）用肝癌細胞作抗原刺激B淋巴細胞，再將此淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合后獲得雜交瘤細胞可以分泌能特異性識別肝癌細胞的單克隆抗體，與抗癌藥物結合制成“生物導彈”，從而定向殺死小鼠體內的肝癌細胞。