Question

【题目】Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗，其技术流程如图（图中数字序号表示的是相关过程）。请回答：

(1)过程①将进行培养的上皮细胞注入去核的卵母细胞中，接受细胞核的卵母细胞应处于______________时期。

(2)过程②利用的技术是______________，当重组胚胎培养到囊胚期时，可从其________分离出ES细胞，ES细胞在功能上具有________________的特点。

(3)过程③中获取的目的基因是_________________，若要将目的基因导入受体细胞，需要构建_______________，构建之前可以根据_________________设计引物，利用PCR技术对目的基因进行扩增。为了检测ES细胞的DNA上是否插入了目的基因，可采用__________技术。

(4)按此方法和图示技术流程，完成Rag2基因缺失小鼠的基因治疗涉及的酶有__________和耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）等。为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞中的蛋白质，用________________进行杂交实验。

Answer 1

【答案】MⅡ中 早期胚胎培养 内细胞团 发育的全能性 （正常的）Rag2基因 含（正常的）Rag2基因的基因表达载体 （正常的）Rag2基因的脱氧核苷酸序列（或碱基对序列或遗传信息） DNA-DNA分子杂交 限制性核酸内切酶、DNA连接酶和胰蛋白酶 抗Rag2蛋白的抗体

【解析】

分析题图：图示是利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗的过程图解，其中①表示核移植过程，②表示早期胚胎培养过程，③表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞。

（1）过程①核移植是将体细胞核移植到去核的卵母细胞中，所以实验前要把接受细胞核的卵母细胞培养到MⅡ中期并去除该卵母细胞的细胞核。

（2）过程②利用的技术是早期胚胎培养。ES细胞来源于早期胚胎和原始性腺，图中的ES细胞来源于囊胚的内细胞团。它在功能上的特性是具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。

（3）图示利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗，可推知过程③中获取的目的基因是（正常的）Rag2基因；将目的基因导入受体细胞，需要构建基因表达载体，即含（正常的）Rag2基因的基因表达载体。步骤③中，在构建含有（正常的）Rag2基因的表达载体时，可以根据（正常的）Rag2基因的脱氧核苷酸序列设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段；为了检测ES细胞的DNA上是否插入了目的基因，可采用DNA-DNA分子杂交技术。

（4）按此方法和图示技术流程，完成Rag2基因缺失小鼠的基因治疗过程需要多种酶，其中分离、培养ES细胞过程中需要用胰蛋白酶分散细胞；PCR技术扩增过程中用耐高温的DNA聚合酶（Taq酶），基因导入过程中需要用限制性酶核酸内切酶、DNA连接酶，因此该过程需要耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）、限制性核酸内切酶、DNA连接酶和胰蛋白酶；为检测Rag2基因的表达情况，可采用抗原－抗体杂交法，即提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质（抗原），用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。