【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 遺傳性囊性纖維化病的基因 外源基因 → 載體攜帶 體內(nèi)相應(yīng)組織細(xì)胞 操作簡(jiǎn)單 ， 成功率低 治療遺傳性囊性纖維化病 ―― →轉(zhuǎn)移 ② 鐮刀型細(xì)胞貧血癥基因治療過(guò)程 步驟 過(guò)程 獲取正常的血 紅蛋白基因 用限制酶從人的 DNA分子中切取血紅 蛋白基因 形成重組載體 用同一種限制酶切取目的基因和切割載體 DNA,再用 DNA連接酶將正常血紅蛋白基因連接在載體 DNA上 ,形成 重組載體 重組載體的導(dǎo)入與篩選 將攜帶正常血紅蛋白基因的重組載體導(dǎo)入患者的造血干細(xì)胞中 ,并將重組載體插入到染色體 DNA上。用選擇培養(yǎng)基篩選出含重組質(zhì)粒的造血干細(xì)胞 將含正常血紅蛋白基因的造血干細(xì)胞回輸給患者骨髓 將攜帶正常血紅蛋白基因的造血干細(xì)胞輸入患者骨髓中 ,此造血干細(xì)胞產(chǎn)生正常血紅蛋白 ,以根治鐮刀型細(xì)胞貧血癥 【 易誤警示 】 基因治療是治療人類遺傳病的根本方法，但由于尚未全面了解基因調(diào)控機(jī)制和疾病的分子機(jī)理，基因治療只處于初期的臨床試驗(yàn)階段。 糾正訓(xùn)練 ,膀胱生物 反應(yīng)器的研究也取得了一定進(jìn)展 。 最近 ,科學(xué)家培 育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠 ,其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人 的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。請(qǐng)回答： (1)將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞中 ,常 用方法是 。 (2)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時(shí) ,通常要將外源基因轉(zhuǎn)入 中 ,原因是 。 (3)通常采用 技術(shù)檢測(cè)外源基 因是否插入了小鼠的基因組。 (4)在研制膀胱生物反應(yīng)器時(shí) ,應(yīng)使外源基因在小 鼠的 細(xì)胞中特異表達(dá) 。 解析 轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器是指利用轉(zhuǎn)基因活體動(dòng) 物的某種能夠高效表達(dá)外源基因的器官或組織來(lái) 進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)活性功能蛋白的技術(shù) ,該技術(shù)的第 一步就是導(dǎo)入外源基因 ,對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞來(lái)說(shuō) ,常采 用的方法是顯微注射法 。 顯微注射法的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo) 入的外源基因片段可長(zhǎng)達(dá) 50kb,且無(wú)需載體 ,外源 基因在宿主染色體上的整合率相對(duì)較高。 答案 (1)顯微注射 (2)受精卵 (或早期胚胎細(xì)胞 ) 受精卵 (或早期胚胎細(xì)胞 )具有全能性 ,可使外源基 因在相應(yīng)組織細(xì)胞中表達(dá) (3)DNA分子雜交 (核 酸探針 ) (4)膀胱上皮 ,錯(cuò)誤的是 ( ) 基因缺陷的細(xì)胞 DNA分子雜交 解析 基因治療是把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi) ,使該 基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能 ,從而達(dá)到治療疾病的目 的 。 基因診斷是用放射性同位素 、 熒光分子等標(biāo) 記的 DNA分子作探針 ,利用 DNA分子雜交原理 ,鑒定 被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息 ,達(dá)到檢測(cè)疾病或水體中 病毒的目的 ,因此一種基因探針只能檢測(cè)相應(yīng)的遺 傳信息 。 在基因工程中 ,由于 DNA分子規(guī)則的雙螺 旋結(jié)構(gòu)在所有 DNA分子中相同 ,因此 ,可以在任何不 同 DNA分子之間進(jìn)行操作。 答案 D 知識(shí) 綜合 應(yīng)用 重點(diǎn)提示 通過(guò) “ 基因工程和蛋白質(zhì)工程綜合 ” 的考查 ,提 升 “ 把握所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)和知識(shí)之間內(nèi)在的聯(lián)系 ” 的能力。 典例分析 (2022 廣東卷 ,39)(1)飼料加工過(guò)程溫度較高 ,要 求植酸酶具有較好的高溫穩(wěn)定性 。 利用蛋白質(zhì)工 程技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造時(shí) ,首先必須了解植酸酶的 ,然后改變植酸酶的 , 從而得到新的植酸酶。 (2)培育轉(zhuǎn)植酸酶基因的大豆 ,可提高其作為飼料 原料時(shí)磷的利用率 。 將植酸酶基因?qū)氪蠖辜?xì)胞 常用的方法是 。 請(qǐng)簡(jiǎn)述獲得 轉(zhuǎn)基因植株的完整過(guò)程： 。 (3)為了提高豬對(duì)飼料中磷的利用率 ,科學(xué)家將帶 有植酸酶基因的重組質(zhì)粒通過(guò) 轉(zhuǎn) 入豬的受精卵中 。 該受精卵培養(yǎng)至一定時(shí)期可通 過(guò) 方法 ,從而一次得到多個(gè)轉(zhuǎn) 基因豬個(gè)體。 (4)若這些轉(zhuǎn)基因動(dòng) 、 植物進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中 ,對(duì)生 態(tài)環(huán)境有何影響？ 解析 (1)蛋白質(zhì)工程首先要根據(jù)已有蛋白質(zhì) ,從 預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā) ,設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) , 推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列 ,找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序 列 ,合成目的基因 ,再通過(guò)基因工程產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因生物 。 (2)將目的基因?qū)胫参锛?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 ,其中有 80%的轉(zhuǎn) 基因植物都是通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法產(chǎn)生的。 (3)動(dòng)物細(xì)胞核的全能性受細(xì)胞質(zhì)的抑制 ,故目的 基因需注入到受精卵中 ,再將注射了目的基因的受 精卵移植到雌性動(dòng)物的輸卵管或子宮內(nèi) ,使其發(fā)育 成具有新性狀的動(dòng)物。 (4)轉(zhuǎn)基因生物可造成基因污染等不良影響。 答案 (1)分子結(jié)構(gòu)及預(yù)期功能 基因 (2)農(nóng)桿菌浸染法 首先將目的基因與質(zhì)粒組合 , 構(gòu)建基因表達(dá)載體 ,將含目的基因的表達(dá)載體導(dǎo)入 植物細(xì)胞 ,通過(guò)植物組織培養(yǎng)獲得表現(xiàn)新性狀的植物 (3)顯微注射法 胚胎分割 (4)轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品對(duì)生物多樣性 、 生態(tài)環(huán)境 可能產(chǎn)生的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： ① 轉(zhuǎn) 基因生物打破了物種的原有界限 ,改變了物質(zhì)循環(huán) 和能量流動(dòng) ,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成破壞 。② 重 組 DNA與微生物雜交 ,可能出現(xiàn)對(duì)動(dòng) 、 植物和人類 有害的病原微生物 。③ 增加目標(biāo)害蟲的抗性和進(jìn)化 速度 。④ 轉(zhuǎn)基因植物通過(guò)傳粉進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移 ,導(dǎo)致 超級(jí)雜草出現(xiàn) 。⑤ 轉(zhuǎn)基因植物的花粉如含有有毒蛋 白或過(guò)敏蛋白 ,通過(guò)蜜蜂的采集 ,很可能進(jìn)入蜜蜂 中 ,再經(jīng)過(guò)食物鏈的傳遞 ,最后有可能進(jìn)入其他動(dòng) 物和人體內(nèi)。 ,獲取目的基因后 ,用農(nóng)桿菌中 的 Ti質(zhì)粒作為載體 ,把目的基因重組入 Ti質(zhì)粒上的 TDNA片段中 ,再將重組的 TDNA導(dǎo)入植物細(xì)胞中 , 經(jīng)植物組織培養(yǎng) 得 到轉(zhuǎn)基因植物 。 (1)科學(xué)家在進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)操作時(shí) ,要用同一種 分別切割質(zhì)粒和目的基因 ,質(zhì)粒的 黏性末端與目的基因 DNA片段的黏性末端的 “ 縫 合 ” 需要 的幫助 。 (2)將攜帶抗除草劑基因的重組 Ti質(zhì)粒導(dǎo)入二倍體 油菜細(xì)胞 ,經(jīng)培養(yǎng) 、 篩選獲得一株有抗除草劑特性 的轉(zhuǎn)基因植株 。 經(jīng)分析 ,該植株含有一個(gè)攜帶目的 基因的 TDNA片段 ,因此可以把它看作是雜合子 。 理論上 ,在該轉(zhuǎn)基因植株自交后的 F1代中 ,仍具有抗 除草劑特性的植株占總數(shù)的 , 原因是 。 (3)種植上述轉(zhuǎn)基因油菜 ,它所攜帶的目的基因可 以通過(guò)花粉傳遞給近緣物種