Question

研究人员利用小鼠的单倍体ES细胞(只有一个染色体组)，成功培育出转基因小鼠。其主要技术流程如图所示，请分析回答下列问题：

注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四种限制酶。箭头指向的位置为限制酶的切割位置：Amp^r是氨芐青霉素抗性基因，Neo^r是G418抗性基因。

（1）利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR反应体系中除含缓冲液、模板DNA、四种脱氧核苷酸和引物以外，还应含有________；引物应选用下图中的________(填图中标号)。

（2）在基因工程操作步骤中，过程1、2称为________。已知氨芐青霉素不能有效杀死小鼠细胞，而一定浓度的G418能有效杀死不具有Neo^r的小鼠细胞。结合上图推测，过程1选用的2种限制酶是________(选填图中的编号)，3处的培养液应添加________(填“氨芐青霉素”或“G418”)

（3）细胞乙与________类似，图中桑椹胚需通过________技术移入代孕小鼠子宫内继续发育，进行该操作前需对受体小鼠进行________处理。为了提高胚胎利用率，可以采用机械方法对早期胚胎进行切割，切割时，通常选择发育良好、形态正常的______________胚。

（4）当胚胎发育到囊胚时期时，聚集在胚胎一端，个体较大的细胞是________，将来可发育成胚胎的各种组织；滋养层细胞________(填“能”或“不能”)用于性别鉴定，该处细胞将来会发育成________。

（5）若该目的基因是某种导致肝癌的基因，科研人员成功培育出的转基因小鼠患肝癌。用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞，再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物_______，该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”，从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。

Answer

Taq酶 A和D 基因表达载体的构建 Ⅰ和Ⅱ G418 受精卵 胚胎移植 同期发情 桑椹胚或囊胚 内细胞团 能 胎膜和胎盘 抗肝癌细胞抗体

【解析】

PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，该技术可以在短时间内大量扩增目的基因。步骤：变性→复性→延伸。

图中用限制酶Ⅰ、Ⅱ切割质粒会破坏氨苄青霉素抗性基因，保留G418抗性基因；用限制酶Ⅲ、Ⅳ切割质粒会破坏G418抗性基因，保留氨苄青霉素抗性基因。不能用Ⅰ、Ⅳ或Ⅱ、Ⅲ同时切割，会同时破坏两个抗性基因。

图中2构建基因表达载体，之后把目的基因导入小鼠单倍体ES细胞中，去其核与次级卵母细胞的进行融合，类似于受精作用。

（1）利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR反应体系中除含缓冲液、模板DNA、四种脱氧核苷酸和引物以外，还应含有耐高温的DNA聚合酶；根据引物的延伸方向可知，应该选择引物AD，可以扩增2种引物之间的序列。

（2）过程1、2即构建基因表达载体的过程。已知氨芐青霉素不能有效杀死小鼠细胞，而一定浓度的G418能有效杀死不具有Neor的小鼠细胞。故应保留G418抗性基因，过程1应该选用Ⅰ、Ⅱ进行切割，③处的培养液应添加G418，对目的基因进行筛选。

（3）细胞乙与受精卵类似，是精子的核和卵细胞的核融合的结果，图中桑椹胚需通过胚胎移植移入代孕小鼠子宫内继续发育，进行胚胎移植前需对受体小鼠进行同期发情处理，让供受体处于相同的生理状态。为了提高胚胎利用率，可以采用机械方法对早期胚胎进行切割，切割时，通常选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。

（4）当胚胎发育到囊胚时期时，聚集在胚胎一端，个体较大的细胞是内细胞团，将来可发育成胚胎的各种组织；滋养层细胞可以用于性别鉴定，该处细胞将来会发育成胎膜和胎盘。

（5）用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞，再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得杂交瘤细胞可以分泌能特异性识别肝癌细胞的单克隆抗体，与抗癌药物结合制成“生物导弹”，从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。