Question

10．科研人員利用“基因敲除技術(shù)”敲除了新生小鼠心肌細(xì)胞中的GATA4基因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一個分泌型因子FGF16的表達水平降低，小鼠心臟喪失了再生能力，并出現(xiàn)了嚴(yán)重的心肌肥大現(xiàn)象．緊接著科研人員利用腺相關(guān)病毒載體AAV9，實現(xiàn)了在心肌細(xì)胞中“過表達”Fgfl6基因，發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞恢復(fù)增殖能力，心肌肥大也受到一定的抑制．這項工作為心肌損傷修復(fù)和病理性心肌肥大的臨床治療提供了理論基礎(chǔ)．請回答：
（1）“基因敲除”和“基因工程”技術(shù)所依賴的生物學(xué)原理是基因重組．
（2）腺相關(guān)病毒載體AAV9作為基因工程的工具，除具備普通“質(zhì)粒載體”的條件外，還應(yīng)具有必需是安全的、分子大小應(yīng)適合（答出兩點即可）的條件．
（3）目的基因與載體結(jié)合過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶．已知限制性內(nèi)切酶I的識別序列和切點是-G↓GATCC-．請畫出目的基因被限制性內(nèi)切酶I切割后所形成的黏性末端．DNA連接酶對所連接的兩端堿基序列是否有專一性要求？否．
（4）定性的檢測目的基因的“過表達”產(chǎn)物可采用抗原-抗體雜交的方法．
（5）資料說明：基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控的生物體的性狀．

Answer 1

分析 1、基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴(yán)格的設(shè)計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品．基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的，又叫做DNA重組技術(shù)．
2、目的基因的檢測和表達
①首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子雜交技術(shù)．
②其次還要檢測 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采用用標(biāo)記的目的基因作探針與 mRNA雜交．
③最后檢測 目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取 蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的 抗體進行抗原-抗體雜交．
④有時還需進行 個體生物學(xué)水平的鑒定．如 轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀．

解答 解：（1）“基因敲除”和“基因工程”技術(shù)所依賴的生物學(xué)原理是基因重組，都屬于分子水平．
（2）腺相關(guān)病毒載體AAV9作為基因工程的工具，除具備普通“質(zhì)粒載體”的條件外，還應(yīng)具有必需是安全的，分子大小應(yīng)適合、以便提取和在體外進行操作，宿主范圍廣，對靶細(xì)胞具有較高的轉(zhuǎn)化效率，在宿主細(xì)胞中不會引起免疫排斥等條件．
（3）限制性內(nèi)切酶I的識別序列和切點是-G↓GATCC-，所以目的基因被限制性內(nèi)切酶I切割后所形成的黏性末端為．DNA連接酶對所連接的兩端堿基序列沒有專一性要求．
（4）基因的“過表達”產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，所以定性的檢測目的基因的“過表達”產(chǎn)物可采用抗原-抗體雜交的方法．
（5）資料說明：基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控的生物體的性狀．
故答案為：
（1）基因重組
（2）必需是安全的，分子大小應(yīng)適合
（3）
   否
（4）抗原-抗體雜交
（5）基因與基因

點評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．