Question

10．科研人員利用“基因敲除技術”敲除了新生小鼠心肌細胞中的GATA4基因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一個分泌型因子FGF16的表達水平降低，小鼠心臟喪失了再生能力，并出現(xiàn)了嚴重的心肌肥大現(xiàn)象．緊接著科研人員利用腺相關病毒載體AAV9，實現(xiàn)了在心肌細胞中“過表達”Fgfl6基因，發(fā)現(xiàn)心肌細胞恢復增殖能力，心肌肥大也受到一定的抑制．這項工作為心肌損傷修復和病理性心肌肥大的臨床治療提供了理論基礎．請回答：
（1）“基因敲除”和“基因工程”技術所依賴的生物學原理是基因重組．
（2）腺相關病毒載體AAV9作為基因工程的工具，除具備普通“質(zhì)粒載體”的條件外，還應具有必需是安全的、分子大小應適合（答出兩點即可）的條件．
（3）目的基因與載體結(jié)合過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶．已知限制性內(nèi)切酶I的識別序列和切點是-G↓GATCC-．請畫出目的基因被限制性內(nèi)切酶I切割后所形成的黏性末端．DNA連接酶對所連接的兩端堿基序列是否有專一性要求？否．
（4）定性的檢測目的基因的“過表達”產(chǎn)物可采用抗原-抗體雜交的方法．
（5）資料說明：基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網(wǎng)絡，精細地調(diào)控的生物體的性狀．

Answer 1

分析 1、基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品．基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，又叫做DNA重組技術．
2、目的基因的檢測和表達
①首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子雜交技術．
②其次還要檢測 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采用用標記的目的基因作探針與 mRNA雜交．
③最后檢測 目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取 蛋白質(zhì)，用相應的 抗體進行抗原-抗體雜交．
④有時還需進行 個體生物學水平的鑒定．如 轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀．

解答 解：（1）“基因敲除”和“基因工程”技術所依賴的生物學原理是基因重組，都屬于分子水平．
（2）腺相關病毒載體AAV9作為基因工程的工具，除具備普通“質(zhì)粒載體”的條件外，還應具有必需是安全的，分子大小應適合、以便提取和在體外進行操作，宿主范圍廣，對靶細胞具有較高的轉(zhuǎn)化效率，在宿主細胞中不會引起免疫排斥等條件．
（3）限制性內(nèi)切酶I的識別序列和切點是-G↓GATCC-，所以目的基因被限制性內(nèi)切酶I切割后所形成的黏性末端為．DNA連接酶對所連接的兩端堿基序列沒有專一性要求．
（4）基因的“過表達”產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，所以定性的檢測目的基因的“過表達”產(chǎn)物可采用抗原-抗體雜交的方法．
（5）資料說明：基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網(wǎng)絡，精細地調(diào)控的生物體的性狀．
故答案為：
（1）基因重組
（2）必需是安全的，分子大小應適合
（3）
   否
（4）抗原-抗體雜交
（5）基因與基因

點評 本題考查基因工程的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．