Question

基因治疗的方法是首先将患者的细胞取出做体外培养，然后用病毒将正常基 因转入人工培养的细胞中，再将这些转基因细胞回输到患者体内，经过多次治疗，患者趋于正常。其思路如图所示，回答下列问题：

（1）如果要在短时间内获得较多的目的基因，通常采用____________技术，该技术原理是____________。在操作步骤中需要加热至90﹣95℃使_________ ，然后降温至55﹣65℃，其目的是________________________________________________。

（2）在进行细胞培养时，对培养液要进行无菌处理，通常还添加一定量的__________， 以防止培养过程中的污染；使用合成培养基时，通常加入____________等一些天然成分。

（3）如果检测发现目的基因被成功导入了受体细胞，但却没有检测到目的基因相对应的蛋白质，应考虑位于目的基因首端的__________和末端的__________是否设计好，并从这方面进一步改善。

（4）用于基因治疗的基因种类有三类，其中一类是反义基因，即通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的___________ 进行互补，来阻止___________ 合成。

Answer

PCR DNA双链复制 目的基因DNA受热变性解链为单链 使引物和模板链结合（使引物结合到互补DNA链或使引物与单链相应互补序列结合） 抗生素 血清、血浆 启动子 终止子 mRNA 非正常蛋白质

【解析】

PCR技术：（1）原理：DNA双链复制（2）PCR反应过程是：变性→复性→延伸。第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。（3）条件：模板、原料、引物、耐高温的DNA聚合酶等。动物细胞培养的条件包括：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物；（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质；（3）温度和pH；（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。用于基因治疗的基因种类有三类：①第一类：从健康人体上分离得到的功能正常的基因，用以取代病变的基因，依靠其表达产物来弥补病变基因带来的生理缺陷，如对血友病、地中海贫血的治疗；②第二类：反义基因，即通过产生的mRNA分子，与病变产生的mRNA分子进行互补，来阻止非正常蛋白质的合成；③第三类：编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，又叫自杀基因。

（1）如果要在短时间内获得较多的目的基因，通常采用PCR技术，该技术利用的原理是DNA双链复制。操作步骤中需要加热至90﹣95℃使目的基因DNA 受热变性解链为单链，即高温解链；然后降温至55﹣65℃的目的是使引物和模板链结合，即低温复性；第二次升温使DNA复制开始进行。

（2）动物细胞培养过程中为了防止杂菌污染，可向培养液添加一定量的抗生素；使用合成培养基时，通常加入血清、血浆等一些天然成分。

（3）基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因，启动子位于目的基因的首端，启动基因的转录，终止子位于目的基因的末端，终止转录过程。如果检测发现目的基因被成功导入了受体细胞，但却没有检测到目的基因相对应的蛋白质，应考虑位于目的基因首端的启动子和末端的终止子是否设计好，并从这方面进一步改善。

（4）用于基因治疗的基因种类有三类，其中的反义基因通过产生的mRNA分子与病变基因产生的 mRNA进行互补，来阻止非正常蛋白质的合成。