Question

4．肥胖與遺傳密切相關，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．請回答下列有關基因工程和胚胎工程的相關問題：
（1）為了獲得所需的轉基因小鼠，構建基因表達載體時需要把來自人的肥胖基因片段正確插入表達載體的啟動子和終止子之間．表達載體中還必須有標記基因，其作用是用于目的基因的鑒定和篩選，將表達載體導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行體外受精，通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學誘導法兩種．將上述表達載體導入受精卵后為獲得較多基因型相同的轉基因小鼠，常采用胚胎分割的方法處理．
（3）有學者認為，利于脂肪積累的基因由于適應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果．

Answer 1

分析 基因表達載體的構建是基因工程的核心步驟：
（1）目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用．
（2）組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因
①啟動子：是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質．
②終止子：也是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的尾端．
③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．常用的標記基因是抗生素基因．
2、體外受精主要包括：卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精．
（1）卵母細胞的采集和培養(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胞或直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞．
（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．對精子進行獲能處理：包括培養(yǎng)法和化學誘導法．
（3）受精：在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程．

解答 解：（1）分析題意可知，需要獲得“遺傳性肥胖轉基因模型小鼠”，構建基因表達載體時需要把來自人的肥胖基因片段正確插入表達載體的啟動子和終止子之間．基因表達載體包括：目的基因+啟動子+終止子+標記基因，其中標記基因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．將表達載體導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行體外受精，通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學誘導法兩種．將上述表達載體導入受精卵后，在培養(yǎng)在桑椹胚或囊胚期時，可以對該早期胚胎進行胚胎分割，可以獲得較多基因型相同的轉基因小鼠．
（3）有學者認為，利于脂肪積累的基因由于適應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)法和化學誘導法    胚胎分割
（3）自然選擇    基因和環(huán)境條件

點評 本題結合肥胖與遺傳的話題，考查了基因工程、胚胎工程以及現(xiàn)代生物進化理論的有關知識，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)型兩者的關系．