Question

α1－抗胰蛋白缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。对于该致病患者常可采用注射入α1－抗胰蛋白酶来缓解症状。据此回答：

（1）图1表示获取人α1－抗胰蛋白酶基因的两种方法，请回答下列问题：

①a过程是在__________酶的作用下完成的，该酶的作用特点是___________________。

②c过程称为________________，该过程需要的原料是______________________。

③要确定获得的基因是否是所需的目的基因，可以从分子水平上利用_____________技术检测该基因的碱基序列。

（2）利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1－抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更易获得这种酶，简要过程如图2所示。

①获得目的基因后，常利用_______________技术在体外将其大量扩增。

②载体上绿色荧光蛋白（GEP）基因的作用是便于_____________________。基因表达载体d，除图中的标示部分外，还必须含有_______________。

Answer

限制 识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子 逆转录 4种脱氧核苷酸 DNA分子杂交 PCR 筛选含有目的基因的受体细胞 启动子和终止子（等）

【解析】

目的基因的获取包括直接获取法和人工合成法，人工合成法又包括反转录法和化学合成法。方法1采用直接分离法获得目的基因，需要用限制性核酸内切酶将目的基因剪切下来，方法2采用反转录法获取目的基因，b过程为DNA的转录。要检测获得的基因是否是所需要的基因，分子水平上可利用DNA分子杂交技术。PCR技术可以在短时间内大量扩增目的基因。标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。基因表达载体必须含有启动子、终止子、目的基因和标记基因。

（1）①a是获得目的基因的过程，需要限制性核酸内切酶的切割，该酶能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

②c是逆转录过程，该过程以mRNA为模板合成DNA，因此需要的原料是4种脱氧核苷酸。

③检测基因的碱基序列可用利用DNA分子杂交技术。

（2）①目的基因体外大量扩增可用利用PCR技术。

②载体上绿色荧光蛋白（GEP）基因是标记基因，作用是有助于筛选含有目的基因的受体细胞。基因表达载体d中已标出目的基因和标记基因，还必须含有启动子、终止子。