《2026年高中必刷题高中生物选择性必修第三册人教版》

4. [天津滨海新区2025高二期中]基因X的表达产物可保护损伤的神经细胞。科学家构建了含X的基因表达载体(图1)，并导入大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。请据此回答下列问题：

(1)基因表达载体通常含有目的基因、启动子、终止子、复制原点、标记基因等结构；构建含X的基因表达载体时，应选择图1中的BamH I(填限制酶)。
(2)酶切后的载体和基因X进行连接，可产生3种连接产物：单个载体自连、基因X与载体正向连接、基因X与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种产物，选择EcoRⅠ酶和HindⅢ酶对筛选得到的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。图中2泳道对应的载体的连接方式是反向连接。
(3)在培养大鼠神经干细胞的过程中，可使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将细胞分散开。分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。

(4)将正向连接的重组载体导入神经干细胞后，为了检测基因X是否转录出mRNA，可用PCR技术。当培养的神经干细胞达到一定密度时，需进行传代培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。
(5)科学家使用转基因动物生产药物时通常将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控组件重组在一起导入哺乳动物的受精卵细胞中，使转基因动物通过分泌乳汁来生产药物，此转基因动物被称作乳腺生物反应器。

答案：
4.
(1)终止子　复制原点　标记基因　BamH I
(2)反向连接
(3)细胞贴壁
(4)PCR　传代
(5)乳腺中特异表达的基因的启动子　乳腺生物反应器
题图解读

【解析】
(1)基因表达载体通常含有目的基因、启动子、终止子、复制原点、标记基因等结构。根据题意和图示分析可知，由于X基因两边都有BamH I限制酶识别序列，载体也含有该限制酶识别序列，所以构建含X基因的表达载体时，应选择图1中的BamH I限制酶进行酶切。
(2)见题图解读。
(3)进行动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将从动物体内取出的组织块分散成单个细胞。在适宜环境中培养，细胞悬液中的细胞很快贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
(4)将正向连接的重组载体导入神经干细胞后，可用PCR等技术检测基因X是否转录出mRNA。当培养的神经干细胞达到一定密度时产生接触抑制，需要换瓶，然后进行传代培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。
(5)利用基因工程技术，可以让哺乳动物批量生产药物。科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。