Question

回答有關(guān)生物工程的問(wèn)題．
小鼠是實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，如：利用小鼠制備抗X病毒單克隆抗體、利用小鼠進(jìn)行DNA重組研究中導(dǎo)致了“基因敲除”技術(shù)的出現(xiàn)．用小鼠制備抗X病毒單克隆抗體．
（1）將小鼠等分為兩組，甲組定期間隔注射適量的含X病毒的溶液，其目的是

 

；乙組注射

 

．
（2）一段時(shí)間后，取甲組小鼠脾臟中的相應(yīng)細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合，細(xì)胞融合的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是

 

．融合形成的雜交瘤細(xì)胞特點(diǎn)是

 

．
（3）為了保存有價(jià)值的雜交瘤細(xì)胞系，通常用超低溫將其凍存，請(qǐng)分析其原因

 

．
用小鼠進(jìn)行DNA重組研究中形成的“基因敲除”技術(shù)，能“敲除”DNA分子上的特定基因．該技術(shù)的主要過(guò)程如下：
第一步：分離小鼠胚胎干細(xì)胞，這些細(xì)胞中含有需要改造的基因，稱“靶基因”．
第二步：獲取與“靶基因”同源的DNA片斷，利用特定技術(shù)在該DNA片段上插入neo^R基因（新霉素抗性基因）成為突變DNA（如圖），使該片段上的靶基因失活．
第三步：將插入neo^R基因（新霉素抗性基因）的靶基因轉(zhuǎn)移入胚胎干細(xì)胞，再通過(guò)同源互換，用失活靶基因取代兩個(gè)正常靶基因中的一個(gè)，完成對(duì)胚胎干細(xì)胞的基因改造．
第四步：將第三步處理后的胚胎干細(xì)胞，轉(zhuǎn)移到特定培養(yǎng)基中篩選培養(yǎng)．
其基本原理如圖所示：

（4）第二步中neo^R基因插入靶基因使用的工具酶是

 

．neo^R基因不僅能使靶基因失活，還是

 

；“靶基因失活”的含義是

 

．
（5）從研究者成功獲得如上圖所示的“敲除”一個(gè)靶基因的胚胎干細(xì)胞，到將該細(xì)胞培育成“基因敲除”小鼠，運(yùn)用到的生物技術(shù)有

 

、

 

等．
（6）科學(xué)家可以通過(guò)“基因敲除”來(lái)研究基因的功能，63題中獲得的基因敲除小鼠，能否直接用來(lái)研究基因功能并說(shuō)明原因

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：單克隆抗體的制備過(guò)程,基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：根據(jù)題意中“利用小鼠制備抗X病毒單克隆抗體”，而雜交瘤細(xì)胞來(lái)源于B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞．對(duì)照實(shí)驗(yàn)的變量是含X病毒的溶液和不含X病毒的溶液，因變量是產(chǎn)生抗X病毒抗體的B淋巴細(xì)胞．動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性；neo^R基因（新霉素抗性基因）相當(dāng)于標(biāo)志基因．
據(jù)圖分析，干細(xì)胞中一對(duì)正常靶基因，其中一個(gè)DNA片段上插入neo^R基因（新霉素抗性基因）而成為失活的靶基因，導(dǎo)入干細(xì)胞中含有1個(gè)正常靶基因和一個(gè)失活靶基因．

解答： 解：（1）制備單克隆抗體，需對(duì)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行篩選，注入抗原，看是否發(fā)生凝集反應(yīng)，通常實(shí)驗(yàn)要做對(duì)照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組注入一定量的抗原，對(duì)照組注入等量不含抗原的溶液．
（2）動(dòng)物細(xì)胞融合原理是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性；融合形成的雜交瘤細(xì)胞具有兩個(gè)親本的遺傳特點(diǎn)，既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體．
（3）低溫保存是利用酶在低溫條件下活性被抑制而不變性，利于保存其特性．
（4）把目的基因插入運(yùn)載體中通常用限制酶和DNA連接酶，通常一些特殊抗性的基因作為標(biāo)記基因，導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有表達(dá)所需的產(chǎn)品，原因通常是靶基因插入neo^R基因，使得脫氧核苷酸數(shù)量序列發(fā)生改變，不能正常表達(dá)．
（5）基因敲除的胚胎干細(xì)胞利用的技術(shù)有轉(zhuǎn)基因技術(shù)，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，克隆技術(shù)，動(dòng)物胚胎移植技術(shù)等．
（6）獲得的基因敲除小鼠，體內(nèi)仍有一個(gè)正常的靶基因，也能表達(dá)性狀，則故不能得到靶基因的功能．
故答案為：（1）．獲得能產(chǎn)生抗X病毒抗體的B淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）    等量不含X病毒的溶液
（2）．細(xì)胞膜的流動(dòng)性    既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體（抗X病毒的特異性抗體）
（3）．超低溫抑制酶活性，利于保存其特性
（4）．限制酶（限制性核酸內(nèi)切酶）、DNA連接酶    標(biāo)記基因    靶基因中的脫氧核苷酸數(shù)量序列發(fā)生改變，不能正常表達(dá)
（5）．克隆技術(shù)  轉(zhuǎn)基因技術(shù)（合理給分）
（6）．不能，因?yàn)樵撔∈篌w內(nèi)仍有一個(gè)正常的靶基因，也能表達(dá)性狀．故不能得到靶基因的功能（2分）

點(diǎn)評(píng)：本題考查單克隆抗體的制備、基因工程、基因等相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題．