Question

【题目】人体移植器官短缺是一个世界性难题。目前科学家正试图利用基因工程方法对哺乳动物器官进行改造，已培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官，其操作过程如图：

（1）过程一：获取供体组织块并剪碎后，需用_______处理，使组织细胞分散。

（2）过程二中需要用Cas9将a-Gal抗原基因从供体DNA中敲除，则Cas9是_____酶。可将含有a-Gal抗原基因的DNA片段用放射性同位素标记作为探针，使探针与②细胞的DNA杂交，若_______，则表明该基因已成功敲除。

（3）过程三：将人类基因导入受体细胞常用_______技术，在工具酶______的作用下将该基因与②细胞的DNA进行定点整合。检测人类基因是否成功表达，可用_______技术。

（4）过程五：通常需要将早期胚胎培养至_______阶段才可进行胚胎移植。进行核移植后的重组细胞可以发育成基因修饰克隆供体是因为_______。

Answer 1

【答案】胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） 限制性核酸内切（限制） 不能显示出杂交带 显微注射 限制酶和DNA连接酶 抗原抗体杂交 桑椹胚或囊胚 该重组细胞的细胞核遗传物质全部来自于基因修饰的供体，并且该动物细胞核具有全能性

【解析】

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：①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。

（1）将动物组织块剪碎后再用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理一段时间，以使细胞分散开来。

（2）将目的基因敲除需要使用限制性核酸内切酶。含有a-Gal抗原基因的DNA片段用放射性同位素标记作为探针，则该探针会与a-Gal抗原基因互补配对形成杂交带，若不能显示出杂交带，则表明该基因已成功敲除。

（3）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。将目的基因与细胞DNA进行定点整合需要采用限制酶和DNA连接酶。检测目的基因是否表达，采用抗原抗体杂交技术。

（4）培育转基因动物的最后一步操作是胚胎移植，通常选择发育到桑椹胚或囊胚阶段才可以进行胚胎移植。由于重组细胞的细胞核遗传物质全部来自于基因修饰的供体，并且该动物细胞核具有全能性，因此进行核移植后的重组细胞可以发育成基因修饰克隆供体。