Question

5．科学家们对一位缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免疫缺陷症的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养，然后用病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常．其思路如图所示：

回答下列问题：
（1）如果要在短时间内获得较多的目的基因，通常采用PCR技术，该技术原理是DNA双链复制．在操作步骤中需要加热至90-95℃使目的基因DNA受热变性解链为单链，然后降温至55-65℃，其目的是使引物和模板链结合．
（2）在进行细胞培养时，对培养液要进行无菌处理，通常还添加一定量的抗生素，以防止培养过程中的污染；使用合成培养基时，通常加入血清、血浆等一些天然成分．
（3）如果检测发现目的基因被成功导入了受体细胞，但却没有检测到目的基因相对应的蛋白质，应考虑位于目的基因首端的启动子和末端的终止子是否设计好，并从这方面进一步改善．
（4）用于基因治疗的基因种类有三类，其中一类是反义基因，即通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA进行互补，来阻止非正常蛋白质合成．

Answer 1

分析 1、PCR技术扩增目的基因
（1）原理：DNA双链复制
（2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成．
（3）条件：模板、原料、引物、耐高温的DNA聚合酶等．
2、动物细胞培养的条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物．
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质．
（3）温度和PH．
（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO₂（维持培养液的PH）．
3、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．

解答 解：（1）如果要在短时间内获得较多的目的基因，通常采用PCR技术，该技术原理是DNA双链复制．在操作步骤中需要加热至90-95℃使目的基因DNA受热变性解链为单链，即高温解链；然后降温至55-65℃，其目的是使引物和模板链结合，即低温复性；第二次升温是使DNA复制开始进行．
（2）在进行细胞培养时，对培养液要进行无菌处理，通常还添加一定量的抗生素，以防止培养过程中的污染；使用合成培养基时，通常加入血清、血浆等一些天然成分．
（3）基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因，启动子位于目的基因的首端，启动基因的转录，终止子位于目的基因的末端，终止转录过程．
（4）用于基因治疗的基因种类有三类，其中一类是反义基因，即通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA进行互补，来阻止合成非正常蛋白质．
故答案为：
（1）PCR      DNA双链复制      目的基因DNA受热变性解链为单链     使引物和模板链结合（使引物结合到互补DNA链或使引物与单链相应互补序列结合）
（2）抗生素      血清、血浆
（3）启动子      终止子
（4）mRNA     非正常蛋白质

点评 本题考查了基因工程和细胞工程的有关知识，要求考生能够掌握基因工程的工具、操作步骤，识记PCR技术中三步骤的目的，识记动物细胞培养的过程，识记基因表达载体的组成等．