Question

5．科學(xué)家們對一位缺乏腺苷酸脫氨酶基因而患嚴重復(fù)合型免疫缺陷癥的美國女孩進行基因治療，其方法是首先將患者的淋巴細胞取出做體外培養(yǎng)，然后用病毒將正常腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的淋巴細胞中，再將這些轉(zhuǎn)基因淋巴細胞回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，經(jīng)過多次治療，患者的免疫功能趨于正常．其思路如圖所示：

回答下列問題：
（1）如果要在短時間內(nèi)獲得較多的目的基因，通常采用PCR技術(shù)，該技術(shù)原理是DNA雙鏈復(fù)制．在操作步驟中需要加熱至90-95℃使目的基因DNA受熱變性解鏈為單鏈，然后降溫至55-65℃，其目的是使引物和模板鏈結(jié)合．
（2）在進行細胞培養(yǎng)時，對培養(yǎng)液要進行無菌處理，通常還添加一定量的抗生素，以防止培養(yǎng)過程中的污染；使用合成培養(yǎng)基時，通常加入血清、血漿等一些天然成分．
（3）如果檢測發(fā)現(xiàn)目的基因被成功導(dǎo)入了受體細胞，但卻沒有檢測到目的基因相對應(yīng)的蛋白質(zhì)，應(yīng)考慮位于目的基因首端的啟動子和末端的終止子是否設(shè)計好，并從這方面進一步改善．
（4）用于基因治療的基因種類有三類，其中一類是反義基因，即通過產(chǎn)生的mRNA分子，與病變基因產(chǎn)生的mRNA進行互補，來阻止非正常蛋白質(zhì)合成．

Answer 1

分析 1、PCR技術(shù)擴增目的基因
（1）原理：DNA雙鏈復(fù)制
（2）過程：第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；第二步：冷卻到55～60℃，引物結(jié)合到互補DNA鏈；第三步：加熱至70～75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成．
（3）條件：模板、原料、引物、耐高溫的DNA聚合酶等．
2、動物細胞培養(yǎng)的條件：
（1）無菌、無毒的環(huán)境：①消毒、滅菌；②添加一定量的抗生素；③定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝廢物．
（2）營養(yǎng)物質(zhì)：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)．
（3）溫度和PH．
（4）氣體環(huán)境：95%空氣（細胞代謝必需的）和5%的CO₂（維持培養(yǎng)液的PH）．
3、基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等．

解答 解：（1）如果要在短時間內(nèi)獲得較多的目的基因，通常采用PCR技術(shù)，該技術(shù)原理是DNA雙鏈復(fù)制．在操作步驟中需要加熱至90-95℃使目的基因DNA受熱變性解鏈為單鏈，即高溫解鏈；然后降溫至55-65℃，其目的是使引物和模板鏈結(jié)合，即低溫復(fù)性；第二次升溫是使DNA復(fù)制開始進行．
（2）在進行細胞培養(yǎng)時，對培養(yǎng)液要進行無菌處理，通常還添加一定量的抗生素，以防止培養(yǎng)過程中的污染；使用合成培養(yǎng)基時，通常加入血清、血漿等一些天然成分．
（3）基因表達載體包括啟動子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因，啟動子位于目的基因的首端，啟動基因的轉(zhuǎn)錄，終止子位于目的基因的末端，終止轉(zhuǎn)錄過程．
（4）用于基因治療的基因種類有三類，其中一類是反義基因，即通過產(chǎn)生的mRNA分子，與病變基因產(chǎn)生的mRNA進行互補，來阻止合成非正常蛋白質(zhì)．
故答案為：
（1）PCR      DNA雙鏈復(fù)制      目的基因DNA受熱變性解鏈為單鏈     使引物和模板鏈結(jié)合（使引物結(jié)合到互補DNA鏈或使引物與單鏈相應(yīng)互補序列結(jié)合）
（2）抗生素      血清、血漿
（3）啟動子      終止子
（4）mRNA     非正常蛋白質(zhì)

點評 本題考查了基因工程和細胞工程的有關(guān)知識，要求考生能夠掌握基因工程的工具、操作步驟，識記PCR技術(shù)中三步驟的目的，識記動物細胞培養(yǎng)的過程，識記基因表達載體的組成等．