Question

【題目】基因治療的方法是首先將患者的細胞取出做體外培養，然后用病毒將正常基 因轉入人工培養的細胞中，再將這些轉基因細胞回輸到患者體內，經過多次治療，患者趨于正常。其思路如圖所示，回答下列問題：

（1）如果要在短時間內獲得較多的目的基因，通常采用____________技術，該技術原理是____________。在操作步驟中需要加熱至90﹣95℃使_________ ，然后降溫至55﹣65℃，其目的是________________________________________________。

（2）在進行細胞培養時，對培養液要進行無菌處理，通常還添加一定量的__________， 以防止培養過程中的污染；使用合成培養基時，通常加入____________等一些天然成分。

（3）如果檢測發現目的基因被成功導入了受體細胞，但卻沒有檢測到目的基因相對應的蛋白質，應考慮位于目的基因首端的__________和末端的__________是否設計好，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，即通過產生的mRNA分子，與病變基因產生的___________ 進行互補，來阻止___________ 合成。

Answer 1

【答案】PCR DNA雙鏈復制 目的基因DNA受熱變性解鏈為單鏈 使引物和模板鏈結合（使引物結合到互補DNA鏈或使引物與單鏈相應互補序列結合） 抗生素 血清、血漿 啟動子 終止子 mRNA 非正常蛋白質

【解析】

PCR技術：（1）原理：DNA雙鏈復制（2）PCR反應過程是：變性→復性→延伸。第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；第二步：冷卻到55～60℃，引物結合到互補DNA鏈；第三步：加熱至70～75℃，熱穩定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。動物細胞培養的條件包括：（1）無菌、無毒的環境：①消毒、滅菌；②添加一定量的抗生素；③定期更換培養液，以清除代謝廢物；（2）營養物質：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；（3）溫度和pH；（4）氣體環境：95%空氣（細胞代謝必需的）和5%的CO2（維持培養液的pH）。用于基因治療的基因種類有三類：①第一類：從健康人體上分離得到的功能正常的基因，用以取代病變的基因，依靠其表達產物來彌補病變基因帶來的生理缺陷，如對血友病、地中海貧血的治療；②第二類：反義基因，即通過產生的mRNA分子，與病變產生的mRNA分子進行互補，來阻止非正常蛋白質的合成；③第三類：編碼可以殺死癌變細胞的蛋白酶基因，又叫自殺基因。

（1）如果要在短時間內獲得較多的目的基因，通常采用PCR技術，該技術利用的原理是DNA雙鏈復制。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℃的目的是使引物和模板鏈結合，即低溫復性；第二次升溫使DNA復制開始進行。

（2）動物細胞培養過程中為了防止雜菌污染，可向培養液添加一定量的抗生素；使用合成培養基時，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、目的基因和標記基因，啟動子位于目的基因的首端，啟動基因的轉錄，終止子位于目的基因的末端，終止轉錄過程。如果檢測發現目的基因被成功導入了受體細胞，但卻沒有檢測到目的基因相對應的蛋白質，應考慮位于目的基因首端的啟動子和末端的終止子是否設計好，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，其中的反義基因通過產生的mRNA分子與病變基因產生的 mRNA進行互補，來阻止非正常蛋白質的合成。