Question

【題目】人體移植器官短缺是一個世界性難題。目前科學(xué)家正試圖利用基因工程方法對哺乳動物器官進(jìn)行改造，已培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆器官，其操作過程如圖：

（1）過程一：獲取供體組織塊并剪碎后，需用_______處理，使組織細(xì)胞分散。

（2）過程二中需要用Cas9將a-Gal抗原基因從供體DNA中敲除，則Cas9是_____酶。可將含有a-Gal抗原基因的DNA片段用放射性同位素標(biāo)記作為探針，使探針與②細(xì)胞的DNA雜交，若_______，則表明該基因已成功敲除。

（3）過程三：將人類基因?qū)�入受體細(xì)胞常用_______技術(shù)，在工具酶______的作用下將該基因與②細(xì)胞的DNA進(jìn)行定點(diǎn)整合。檢測人類基因是否成功表達(dá)，可用_______技術(shù)。

（4）過程五：通常需要將早期胚胎培養(yǎng)至_______階段才可進(jìn)行胚胎移植。進(jìn)行核移植后的重組細(xì)胞可以發(fā)育成基因修飾克隆供體是因?yàn)?/span>_______。

Answer 1

【答案】胰蛋白酶（或膠原蛋白酶） 限制性核酸內(nèi)切（限制） 不能顯示出雜交帶 顯微注射 限制酶和DNA連接酶 抗原抗體雜交 桑椹胚或囊胚 該重組細(xì)胞的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)全部來自于基因修飾的供體，并且該動物細(xì)胞核具有全能性

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）將動物組織塊剪碎后再用胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）處理一段時間，以使細(xì)胞分散開來。

（2）將目的基因敲除需要使用限制性核酸內(nèi)切酶。含有a-Gal抗原基因的DNA片段用放射性同位素標(biāo)記作為探針，則該探針會與a-Gal抗原基因互補(bǔ)配對形成雜交帶，若不能顯示出雜交帶，則表明該基因已成功敲除。

（3）將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法。將目的基因與細(xì)胞DNA進(jìn)行定點(diǎn)整合需要采用限制酶和DNA連接酶。檢測目的基因是否表達(dá)，采用抗原抗體雜交技術(shù)。

（4）培育轉(zhuǎn)基因動物的最后一步操作是胚胎移植，通常選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段才可以進(jìn)行胚胎移植。由于重組細(xì)胞的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)全部來自于基因修飾的供體，并且該動物細(xì)胞核具有全能性，因此進(jìn)行核移植后的重組細(xì)胞可以發(fā)育成基因修飾克隆供體。