Question

9．如圖是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線．圖1中分別表示：tet^R為四環(huán)素抗性基因，amp^R為氨芐青霉素抗性基因，以及BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ三種限制酶的酶切位點(diǎn)．據(jù)圖回答：

（1）圖1中將人乳鐵蛋白基因插入載體，需用HindⅢ和BamHⅠ限制酶同時(shí)酶切載體和人乳鐵蛋白基因．能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是啟動(dòng)子．過程①可采用的操作方法是顯微注射技術(shù)．為檢測人乳鐵蛋白是否成功表達(dá)，可采用抗原-抗體雜交技術(shù)．
（2）過程②采用的生物技術(shù)是胚胎移植技術(shù)．在此之前，需要對(duì)代孕牛經(jīng)過同期發(fā)情處理后，使之與供體的生理狀況保持相同．如果對(duì)胚胎進(jìn)行性別鑒定，可選用囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行鑒定．
（3）用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，其原理與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制類似（如圖2所示）．圖中引物為單鏈DNA片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)．
①PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)從理論上推測，第四輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物A的DNA片段所占的比例為$\frac{15}{16}$．
②在第三輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段．

Answer 1

分析 1、分析題圖：圖示是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線，包括基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等步驟，其中過程①是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞；過程②需采用胚胎移植技術(shù)．
2、采用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA的過程為：變性、退火、延伸．根據(jù)PCR過程的特點(diǎn)繪制PCR過程示意圖如圖所示：

解答 解：（1）外源DNA分子上含有限制酶BamHI、HindIII、SmaI的切割位點(diǎn)，其中限制酶SmaI的切割位點(diǎn)位于目的基因上，所以獲取目的基因和構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)用限制酶HindⅢ和BamHⅠ．啟動(dòng)子是能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列．過程①是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，當(dāng)受體細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法．為檢測目的基因是否成功表達(dá)，可采用抗原-抗體雜交技術(shù)．
（2）過程②需要采用胚胎移植技術(shù)；胚胎移植前需要用相關(guān)激素對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，使之與供體的生理狀況保持相同；鑒定性別時(shí)，可取囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行性別鑒定．
（3）①由圖可知，由原來的每條母鏈為模板合成的兩個(gè)新DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子鏈為模板合成新DNA分子時(shí)，兩種引物都含有，故第四輪循環(huán)共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，其中含有引物A的分子是15個(gè)，占$\frac{15}{16}$．
②由圖示可知，第一、二輪循環(huán)合成的子鏈長度均不同，根據(jù)半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，前兩輪循環(huán)產(chǎn)生的四個(gè)DNA分子的兩條鏈均不等長，第三輪循環(huán)產(chǎn)生的DNA分子存在等長的兩條核苷酸鏈，如分析中的圖示．
故答案為：
（1）HindⅢ和BamHⅠ啟動(dòng)子         顯微注射技術(shù)      抗原-抗體雜交
（2）胚胎移植技術(shù)     同期發(fā)情       滋養(yǎng)層  
（3）①$\frac{15}{16}$    ②三

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合乳腺生物反應(yīng)器培育過程圖和曲線圖，考查基因工程、胚胎工程和PCR技術(shù)等知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的工具和操作步驟，能準(zhǔn)確判斷圖中各過程的名稱或采用的技術(shù)；識(shí)記胚胎分割技術(shù)的理論基礎(chǔ)；識(shí)記PCR技術(shù)的過程、條件等，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．