逆轉(zhuǎn)錄病毒載體2019版高中生物學(xué)選擇性必修三說，通常是利用質(zhì)粒作為載體（vector），將基因送入細(xì)胞：基因表達(dá)載體的構(gòu)建（即目的基因與運(yùn)載體結(jié)合）是實(shí)施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。其構(gòu)建目的是使目的基因能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。載體（Vector）作用，一是用它作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中去；二是利用它在受體細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量的復(fù)制（稱為克?。Ｗ罱K在受體細(xì)胞中表達(dá)大量目的基因產(chǎn)物，經(jīng)分離純化被人們利用。作為載體必須具有四個條件：①在受體細(xì)胞中能保存下來并能大量復(fù)制；②有一個至多個限制酶切點(diǎn)，而且每種酶切位點(diǎn)最好只有一個，如大腸桿菌pBR322就有多種限制酶的單一識別位點(diǎn)，可適于多種限制酶切割的DNA插入；③有一定的標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。如大腸桿菌的pBR322質(zhì)粒攜帶氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，就可以作為篩選的標(biāo)記基因。④對受體細(xì)胞無害。一般來說，天然運(yùn)載體往往不能滿足上述要求，因此需要根據(jù)不同的目的和需要，對運(yùn)載體進(jìn)行人工改建。現(xiàn)今實(shí)際所使用的質(zhì)粒載體幾乎都是經(jīng)過改建的。常用的載體主要有兩類：一類是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒，它是一種相對分子質(zhì)量較小、獨(dú)立于擬核區(qū)DNA之外的環(huán)狀DNA(一般有1～200kb左右，kb為千堿基對)，有的一個細(xì)菌中有一個，有的一個細(xì)菌中有多個。質(zhì)粒能通過細(xì)菌間的接合由一個細(xì)菌向另一個細(xì)菌轉(zhuǎn)移，可以獨(dú)立復(fù)制，也可整合到細(xì)菌擬核DNA中，隨著擬核DNA的復(fù)制而復(fù)制。另一類運(yùn)載體是噬菌體或某些病毒等。除以上兩類外，人們還在不斷尋找新的運(yùn)載體，如葉綠體或線粒體DNA等也有可能成為運(yùn)載體。原因是它們有雙鏈DNA分子，可以與目的基因進(jìn)行連接。而目前基因工程中常以逆轉(zhuǎn)錄病毒作為載體，其優(yōu)點(diǎn)是逆轉(zhuǎn)錄病毒作為載體時可以將外源基因插入到受體細(xì)胞染色體，使外源基因隨染色體DNA的復(fù)制而復(fù)制，并進(jìn)行表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組（RNA）的核心部分包括三個基因：gag

基因（編碼病毒的核心蛋白）、pol基因（編碼逆轉(zhuǎn)錄酶）、env基因（編碼病毒的表面糖蛋白）。而位于這些基因兩端的有LTR序列（含有啟動子、調(diào)節(jié)基因等），控制著逆轉(zhuǎn)錄基因組核心基因的表達(dá)及轉(zhuǎn)移。上圖是構(gòu)建逆轉(zhuǎn)錄病毒載體及用于培育轉(zhuǎn)基因小鼠的流程圖。首先通過逆轉(zhuǎn)錄法將病毒的RNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)形成雙鏈DNA，將其中的gag、pol、env等3個核心基因?qū)?yīng)的部分全部切下，并用目的基因替換到相應(yīng)的部位。然后，將通過以上操作得到的2個DNA分子分別構(gòu)建基因表達(dá)載體并注入到同一個特殊的動物細(xì)胞中，2個DNA片段都能在特殊細(xì)胞中表達(dá)。3個核心基因表達(dá)出病毒的外殼蛋白；含有目的基因的DNA片段能轉(zhuǎn)錄出含有LTR和目的基因的mRNA的RNA片段，在特殊細(xì)胞中逆轉(zhuǎn)錄病毒的外殼即可包裝該RNA片段，形成新型的逆轉(zhuǎn)錄病毒即為構(gòu)建的逆轉(zhuǎn)病毒表達(dá)載體，從而成為一種含有目的基因的具有感染力的逆轉(zhuǎn)錄病毒顆粒。這種逆轉(zhuǎn)錄病毒載體作為一種表達(dá)載體，在侵染了動物細(xì)胞后可以通過反轉(zhuǎn)錄法形成雙鏈DNA并整合到動物細(xì)胞的染色體上，從而可以通過細(xì)胞分裂傳給下一代的子細(xì)胞，并永久性地表達(dá)目的蛋白。例1、有關(guān)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體描述正確的是A、為DNA病毒B、隨機(jī)整合入宿主基因組C、定點(diǎn)整合入宿主基因組D、安全性高答案：B例2、逆轉(zhuǎn)錄病毒載體是目前應(yīng)用較多的動物基因工程載體之一。運(yùn)用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體可以將外源基因插入到受體細(xì)胞染色體，使外源基因隨染色體DNA—起復(fù)制和表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組（RNA）的核心部分包括三個基因：gag基因（編碼病毒的核心蛋白）、pol基因（編碼逆轉(zhuǎn)錄酶）、env基因（編碼病毒的表面糖蛋白）。位于這些基因的兩端有LTR序列（含有啟動子、調(diào)節(jié)基因等），控制著逆轉(zhuǎn)錄基因組核心基因的表達(dá)及轉(zhuǎn)移。如圖是構(gòu)建逆轉(zhuǎn)錄病毒載體及用于培育轉(zhuǎn)基因小鼠的過程。回答下列問題：（1）逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳信息儲存在_____________；過程①原料是__________________________。（2）過程②中，外源基因一定要插入到病毒DNA的LTR序列中的啟動子后，其主要目的_____________。（3）過程③中，導(dǎo)入病毒蛋白編碼基因（gag，pol和env)的目的是_________________________________。（4）過程④中，逆轉(zhuǎn)錄病毒載體感染的細(xì)胞一般選擇內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，因?yàn)檫@類細(xì)胞能_________________。此時，早期胚胎處于____________期。（5）在胚胎移植前，需要對代孕母鼠進(jìn)行___________處理，才能使其生殖器官（子宮）適于早期胚胎的植入和正常發(fā)育。研究中必須對嵌合小鼠進(jìn)行篩選，只有能產(chǎn)生___________的嵌合和小鼠才能將獲得的新性狀遺傳給子代。答案：（1）RNA中4種核苷酸排列順序中4種脫氧核苷酸（2）控制外源基因的表達(dá)（3）合成組成病毒的蛋白質(zhì)（4）發(fā)育成新個體的各種組織器官（具有發(fā)育的全能性）囊胚（5）同期發(fā)情含外源基因配子解析：圖示為基因工程獲得轉(zhuǎn)基因鼠過程，基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的獲取，②基因表達(dá)載體的構(gòu)建，③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，④目的基因的檢測與鑒定．基因工程至少需要三種工具：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶、運(yùn)載體．啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)．（1）過程①是逆轉(zhuǎn)錄過程，模板是RNA，原料是4種脫氧核苷酸，需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與；逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，其遺傳信息儲存在RNA中4種核糖核苷酸排列順序中．（2）啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位．啟動子可控制外源基因的表達(dá)，所以外源基因要插入啟動子后．（3）基因可控制蛋白質(zhì)的合成，病毒蛋白編碼基因的作用是合成組成病毒的蛋白質(zhì)．（4）囊