Question

科学家借用慢病毒将正常的血红蛋白基因导入患者的造血干细胞，再将“纠正”基因后的造血干细胞回输至患者体内，使其体内部分造血干细胞能长期合成正常的血红蛋白，达到治疗镰刀型细胞贫血症的目的。请回答下列问题：

（1）镰刀型细胞贫血症是血红蛋白基因的某一处序列CCTGAGG突变为CCTGTGG而导致的一种疾病。MstⅡ酶能识别并切割序列CCTGAGG，用MstⅡ酶处理异常的血红蛋白基因可得到3个DNA片段，那么用MstⅡ酶处理正常的血红蛋白基因会得到________个DNA片段，可见该酶________（填“能”或“不能”）用于镰刀型细胞贫血症的基因诊断。

（2）要利用逆转录的方法合成血红蛋白基因，应从早幼红细胞中提取_________，在__________酶的作用下合成cDNA；与细胞中的血红蛋白基因相比，合成的cDNA没有__________、__________和内含子等。

（3）在构建能导入造血干细胞的含血红蛋白基因的表达载体过程中，以____________作为工具酶，以__________作为载体。

（4）题干所述的基因治疗方法属于___________（填“体内”或“体外”）基因治疗。

Answer

4 能 mRNA 逆转录 终止子 启动子 限制酶和DNA连接酶 慢病毒 体外

【解析】

1、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：④检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。

（1）镰刀型细胞贫血症是血红蛋白基因的某一处序列CCTGAGG突变为CCTGTGG而导致的一种疾病。MstⅡ酶能识别并切割序列CCTGAGG，故突变后有一处序列不能再被MstⅡ酶能识别，用MstⅡ酶处理异常的血红蛋白基因可得到3个DNA片段，那么用MstⅡ酶处理正常的血红蛋白基因会得到4个DNA片段，可见该酶能用于镰刀型细胞贫血症的基因诊断。

（2）逆转录是以mRNA为模板合成cDNA的过程，故要利用逆转录的方法合成血红蛋白基因，应从早幼红细胞中提取mRNA，在逆转录酶的作用下合成cDNA；与细胞中的血红蛋白基因相比，合成的cDNA没有终止子、启动子和内含子等。

（3）由题干可知，科学家借用慢病毒将正常的血红蛋白基因导入患者的造血干细胞，故在构建表达载体过程中，以限制酶和DNA连接酶作为工具酶，以慢病毒作为载体。

（4）基因治疗包括体内基因治疗和体外基因治疗，题干所述的基因治疗方法属于体外基因治疗。