Question

据报道，美国科研人员通过基因转移技术，从根本上治愈了实验小鼠所患的Ⅰ型糖尿病，这种技术把选定的X基因输入胰腺，这些基因随后得到整合并促使消化系统和其他类型的细胞制造胰岛素，请回答下列问题：

（1）在基因工程中，X基因被称为___________，利用PCR技术扩增X基因的前提需要有一段已知该基因的碱基序列，是用于合成___________，在扩增过程中需加入__________酶。

（2）启动子的作用是_______________________________。目的基因能在不同生物体内正常表达，这说明_________________________________________。

（3）将X基因导入小鼠体内之前，需要操作的核心步骤是______________，所需的酶是 _____________________。

（4）若对患Ⅰ型糖尿病小鼠进行转基因技术治疗后(经检测X基因已成功导入胰腺细胞)，但是发现并未治愈其病症，可能的原因是____________________。(至少答2条)

Answer

目的基因 引物 耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶） RNA 聚合酶识别和结合部位，驱动转录出 mRNA 整个生物界共用一套密码子 基因表达载体的构建 限制酶、DNA 连接酶 X 基因的转录过程存在障碍；翻译过程存在障碍；胰岛素前体物质加工过程存在障碍等

【解析】

基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。

（1）根据题意分析，美国科研人员通过基因转移技术，把选定的X基因输入胰腺，则X基因为基因工程中的目的基因，胰腺细胞为受体细胞；利用PCR技术扩增X基因（目的基因）的前提是需要有一段已知该基因的碱基序列，用于合成引物，在扩增过程中需加入耐高温的DNA聚合酶。

（2）基因表达载体上的启动子是RNA 聚合酶识别和结合部位，能够驱动转录出 mRNA；目的基因能在不同生物体内正常表达出相同的蛋白质，说明整个生物界共用一套密码子。

（3）基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，该过程需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶。

（4）根据题意分析，已知对患Ⅰ型糖尿病小鼠进行转基因技术治疗后，经检测X基因已成功导入胰腺细胞，但是发现并未治愈其病症，其原因可能是X 基因的转录过程或翻译过程存在障碍，也可能是胰岛素前体物质加工过程存在障碍等。