Question

【題目】人血清白蛋白(HSA)是人血漿中主要的蛋白質(zhì)，占血漿總蛋白的60％。臨床使用的HSA主要通過人體血液提取，受人血來源不足和血源傳染病等影響，供應(yīng)相對(duì)緊張。因此，重組人血清白蛋白的生產(chǎn)作為一種獲得大量無病原的HSA的替代方法越來越受到重視。對(duì)于HSA的表達(dá)研究已經(jīng)涉及細(xì)菌、酵母菌、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和轉(zhuǎn)基因植物等多種表達(dá)系統(tǒng)。請(qǐng)回答下列問題：

(1)獲得HSA基因后，可用________技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)基因進(jìn)行大量擴(kuò)增。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，先用______分別切割HSA基因和質(zhì)粒，然后再用_____酶(此酶既可以連接黏性末端，又可以連接平末端)將二者連接起來。

(2)如果以大腸桿菌作為受體細(xì)胞，首先要用_______處理細(xì)胞，使其成為_____細(xì)胞，然后將重組基因表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與其混合，完成轉(zhuǎn)化過程。

(3)利用轉(zhuǎn)基因哺乳動(dòng)物作為乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)HSA時(shí)，要將HSA基因與__基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起;一般用___的方法，將基因表達(dá)載體導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中，再使其發(fā)育為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。

(4)若受體細(xì)胞為雙子葉植物，常用________法將目的基因?qū)�入植物體細(xì)胞，再將體細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到轉(zhuǎn)基因植株。

Answer 1

【答案】PCR（或多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)） （同一）限制酶 T4DNA連接 Ca2+ 感受態(tài) 乳腺蛋白 顯微注射 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化

【解析】

1、基因工程的基本工具：

（1）“分子手術(shù)刀”--限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。

（2）“分子縫合針”--DNA連接酶：兩種DNA連接酶（EcoliDNA連接酶和T4DNA連接酶）的比較：①相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵；②區(qū)別：EcoliDNA連接酶來源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA連接酶來源于T4噬菌體，可用于連接粘性末端和平末端，但連接效率較低；

（3）“分子運(yùn)輸車”--載體：最常用的載體是質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。

2、基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)；個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）利用PCR技術(shù)可實(shí)現(xiàn)目的基因的快速擴(kuò)增；用同種限制酶切割目的基因和載體，然后用DNA連接酶將二者進(jìn)行連接，E coli DNA連接酶只能連接黏性末端，T4 DNA連接酶既可以連接黏性末端，又可以連接平末端。

（2）若受體細(xì)胞為大腸桿菌，則最常用的方法是用Ca2+處理細(xì)胞，使其處于能吸收周圍環(huán)境中的DNA分子的感受態(tài)，然后將重組基因表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與其混合，完成轉(zhuǎn)化過程。

（3）乳腺生物反應(yīng)器是通過動(dòng)物分泌的乳汁來生產(chǎn)所需的藥品，因此需要將目的基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等重組在一起，使其能在乳腺細(xì)胞中表達(dá)。一般采用顯微注射的方法將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞。

（4）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)�入雙子葉植物的常用方法。