・７０・ 生物学教学２０１３年（第３８卷）第７期 内使其正常发育，可获得嵌合体。让嵌合体杂交最终 有望获得转基因动物。 人们还探索出如人工酵母染色体法、精子载体法、基因 枪法、激光导入法等。但效率较低，不很理想。 ３显微操作技术在转基因动物中的应用 基因打靶技术实现定向变异和育种，并可能创造 新的物种；可在细胞水平对胚胎进行早期选择，提高选 择的准确性，缩短育种时间；结合细胞核移植技术生产 遗传修饰性动物等。但存在一些诸如怎样定向诱导胚 胎干细胞的分化、如何维持与控制分化的程度等亟待 解决的问题。 ３．２核移植技术可用于制作转基因动物先将外源 转基因动物是指人为将外源基因引入体内而引起 基因改变的动物，并可将遗传特性传递到延续的每一 个世代中。因此，要得到转基因动物，除了需将目的基 因导入动物细胞并整合到染色体上外，还须通过各种 发育途径得到能把外源基因传递给子代的个体 直至 最终获得转基因动物。胚胎干细胞转移、细胞核移植 等显微操作技术可用于制作转基因动物。 ３．１ 胚胎干细胞转移技术结合基因打靶 目的基因 基因导入供体细胞中，选择其中带有外源基因的细胞 进行扩增，然后用显微注射法将这种细胞的细胞核（或 细胞）导入一个去核的成熟卵母细胞中，激活重构卵， 体外培养到一定阶段后植入代孕动物的体内，使之继 续发育，可获得转基因动物。该法可以在核移植前选 择后代的性别，产生转基因后代遗传背景及遗传稳定 性一致，仅一代就可建立转基因群体，节约时间和费 用。存在的问题是体细胞系难以建立，细胞传代的次 数有限等ｌ ３ｌ。 主要参考文献 ［１］张建．２０ｏ９．转基因动物技术．北京：科学出版社，２～５ 导入动物的一般方法共有缺点是导入的外源基因往往 随机插入到受体细胞的染色体上，具有一定的盲目性。 如何克服这种盲目性呢？利用ＤＮＡ体内同源重组的 原理，基因打靶技术可克服其他转基因技术无法消除 的盲目性。该项技术结合胚胎干细胞（胚胎干细胞是 多潜能细胞系，注射到动物囊胚后可参与宿主胚胎的 构成，从而形成嵌合体）转移技术可制作转基因动物。 一般流程是：设计基因打靶系统，将外源基因导入胚胎 干细胞（可用的方法有：显微注射技术、反转录病毒转 染法、精子载体法、电击法，其中电击法最有效），经适 当的筛选得到既定的转化细胞（即中靶细胞），再将转 化的胚胎干细胞通过显微操作（注射）技术注入囊胚 ［２］霍生东，杨具田．２０１２．动物胚胎工程．北京：中国农业出版社， ２７７—３１６ ［３］张惠展．２００５．基因工程．上海：华东理工大学出版社，３２９～３６２ 的囊胚腔中，然后再把囊胚移植到代孕雌性动物子宫 例谈与ＤＮＡ分子有关的酶 张 艳 蔡文银 （江苏省靖江市刘国钧中学２１４５００） 摘要本文从与ＤＮＡ分子有关的酶这一角度对现代生物技术进行了探讨。 限制性内切酶解旋酶连接酶聚合酶 关键词ＤＮＡ分子结构１ ＤＮＡ分子的结构及其特点 严格，要求专一的核苷副顶序——识别顺序。例如，从 大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别ＧＡＡＴｒＣ序 列，并在Ｇ和Ａ之间将这段序列切开。目前已经发现 ＤＮＡ是一种长链聚合物，全称脱氧核糖核酸，也 称去氧核糖核酸。其基本结构组成是：①主链。由脱 氧核糖和磷酸基团通过磷酸二酯键交替连接而成；② 碱基对。碱基位于螺旋的内则，它们通过糖苷键与主 链糖基相连。同一平面的碱基在两条主链间形成碱基 对。配对原则总是Ａ与Ｔ和Ｇ与Ｃ。碱基对以氢键维 系，Ａ与Ｔ问形成２个氢键，Ｇ和Ｃ间形成３个氢键； 了２００多种限制酶，它们的切点各不相同。切口有时 是平头的，即双链的切点位置相同，这被称为“平末 端”；有时切口可带有一个短的单链末端，这种短的单 链末端，称为“黏性末端”。科学家们借助限制酶将 ＤＮＡ大分子切割成特定的小片段来分析其结构组成。 ２．２ ＤＮＡ连接酶ＤＮＡ连接酶最初是在大肠杆菌细 胞中发现的，它是一种封闭ＤＮＡ链上缺口的酶，借助 ③结构参数。螺旋直径２ｎｍ；螺旋周期包含１０对碱 基；螺距３．４ｎｍ；相邻碱基对平面的间距０．３４ｎｍ。 ２与ＤＮＡ分子有关的酶的解读和例析 ２．１ 限制性核酸内切酶 限制性核酸内切酶简称限 制酶，是一类能从ＤＮＡ分子中间水解磷酸二酯键，从 而切断双链ＤＮＡ的核酸水解酶。它们的切点大多很 ＡＴＰ水解提供的能量催化ＤＮＡ链的５ 一ＰＯ４与另一 ＤＮＡ链的３ 一ＯＨ生成磷酸二酯键。但这两条链必须 是与同一条互补链配对结合的（Ｔ４ＤＮＡ连接酶除外）， 而且必须是两条紧邻ＤＮＡ链才能被ＤＮＡ连接酶催化 生物学教学２０１３年（第３８卷）第７期 ・７１・ 免疫应答中淋巴细胞活化过程的探讨 张登峰 （河北省怀来县沙城中学０７５４００） 摘要本文就细胞免疫和体液免疫中淋巴细胞活化过程的相关问题进行探讨。 细胞免疫体液免疫淋巴细胞活化 关键词１细胞免疫 ｉ己忆细胞 若成熟Ｔ细胞表面表达ＣＤ４分子则成为ＣＤ４ Ｔ ｃ原——－ ＡＰｃ—一ｃＤ８ Ｔ＝ —— 效Ｊ Ｔ（Ｔｃ 细胞，表达ＣＤ８分子成为ＣＤ８ Ｔ细胞。ＣＤ４ Ｔ细胞 和ＣＤ８ Ｔ细胞将分别发育成辅助性Ｔ细胞（ＴＨ）和胞 毒性Ｔ细胞（Ｔｃ）。 ２体液免疫 图２ Ｔ细胞的直接活化 由于Ｂ细胞主要识别天然抗原表面的抗原决定 由于被Ｔ细胞识别的抗原决定簇主要分布在抗原 内部，不能直接被Ｔ细胞识别，所以需要抗原呈递细胞 簇，无需ＡＰＣ细胞的处理和呈递即可直接作用于Ｂ细 胞。根据抗原诱导抗体产生时是否需要ＴＨ细胞的辅 助分为Ｔ细胞依赖型抗原（ＴＤ）和非Ｔ细胞依赖型抗 原（，Ｉ１），两者分别被Ｂ２和Ｂ１细胞识别。 ２．１ Ｔ细胞依赖型抗原的作用 自然界中大多数抗 原为Ｔ细胞依赖型抗原。抗原直接刺激Ｂ２细胞，以及 ＴＨ细胞产生的淋巴因子等因素的参与共同使Ｂ２细胞 活化，Ｂ２细胞作为抗原呈递细胞也可以直接活化 ＣＩＭ Ｔ细胞，用虚线表示（图３）。 ＴＤ抗原—记忆Ｂ —一Ｂ２ — 效 Ｂ ， （ＡＰＣ）的处理和呈递才能被Ｔ细胞识别。抗原呈递细 胞包括树突状细胞、巨噬细胞、Ｂ细胞等，具有吞噬、处 理抗原并将抗原呈递给ＣＤ４ Ｔ细胞的能力。有时一 些被病毒等病原体侵染的细胞（靶细胞）也可以作为 抗原呈递细胞将抗原呈递给ＣＤ８ Ｔ细胞。 １．１ 间接活化靶细胞作为广义的抗原呈递细胞将 抗原呈递给ＣＤ８ Ｔ细胞，同时在ＴＨ细胞的协助（包 括淋巴因子）下使ＣＤ８ Ｔ细胞活化，增殖分化成Ｔｃ细 胞及记忆细胞（图１）。这种需要ＴＨ细胞协助的活化 方式叫做间接活化。 记忆细胞 抗原—一毕巴细胞—＋ＣＤ８ ，＿一效应Ｔ（Ｔｃ） ＡＰＣ— ＣＤ４ —一Ｔｈ ｌ ／／／Ｉ Ｉ ｌ１．２直接活化ｆｌ 图１ Ｔ细胞的间接活化 图３ Ｔ细胞依赖型抗原作用过程 ２．２ 非Ｔ细胞依赖型抗原的作用，Ｉ１抗原直接活化 Ｂ１细胞，不用ＴＨ细胞参与，也不能产生记忆细胞。Ｂ１ 细胞识别的Ⅱ抗原一般是抗原所共有的抗原决定簇 （多糖等），所以也可以看作非特异性免疫。但是此反 ＡＰＣ——’・ＣＤ４＊Ｔ——— Ｔｈ 树突状细胞是一种ＡＰＣ细胞，通常 作用于ＣＤ４ Ｔ细胞，但作为被侵染的细胞则可作用于 ＣＤ８ Ｔ细胞，不用ＴＨ细胞的协助就分化成Ｔｃ细胞， 应能快速产生ＩｇＭ抗体，是初次感染最早出现的抗体， 利于早期疾病诊断。 所以称为直接活化（图２）。 成磷酸二酯键。 在ＤＮＡ复制过程中起到催化双链ＤＮＡ解旋的作用。 ＤＮＡ聚合酶是在ＤＮＡ复制（或 ２．５ ＲＮＡ聚合酶这是一种以一条ＤＮＡ链或ＲＮＡ 为模板催化由核苷一５ 一三磷酸合成ＲＮＡ的酶。是 催化以ＤＮＡ为模板、核糖核苷酸为底物、通过磷酸二 ２．３ ＤＮＡ聚合酶ＰＣＲ合成）过程中，从５ 端开始复制到３ 端的酶。ＤＮＡ 聚合酶的主要活性是在具备模板、引物、ＡＴＰ等的情况 下催化ＤＮＡ的合成。主要是连接ＤＮＡ片段与单个脱 氧核苷酸之间的磷酸二酯键，只能将单个核苷酸加到 已有的核酸片段的３ 末端的羟基上，形成磷酸二酯键。 ２．４解旋酶解旋酶是解开ＤＮＡ双链间氢键的一类 酯键而聚合成ＲＮＡ的酶。 因为在细胞内与基因ＤＮＡ的遗传信息转录为 ＲＮＡ有关，所以也称转录酶。其功能有：①识别ＤＮＡ 信息模板链和启动子；②保证以ＤＮＡ为模板进行转 酶，而不是一种酶，由水解ＡＴＰ供给能量，它们常常依 赖于单链的存在，并能识别复制叉的单链结构。一般 录，合成ｍＲＮＡ；③合成ｍＲＮＡ时使核糖核苷酸聚合起 来。