Question

【題目】人的血清白蛋白（HAS）在臨床上需求量很大，目前通常將人的血清白蛋白基因轉入奶牛細胞中，利用牛的乳腺細胞生產血清白蛋白，基本步驟如下：

I.采集良種供體奶牛的卵母細胞和精子，通過體外受精，形成受精卵；

II.將人血清白蛋白基因導入奶牛受精卵，形成重組細胞；

Ⅲ.電脈沖刺激重組細胞，促使其形成早期胚胎；

Ⅳ.將胚胎移植到受體母牛的子宮中，最終發(fā)育成轉基因小牛。

請回答下列問題：

（1）步驟I中，卵母細胞與精子結合過程中防止多精入卵的生理反應包括______。自然條件下，受精是在雌性動物的_______________內完成的。

（2）步驟II中，將人的血清白蛋白基因導入牛受精卵最為有效的方法是__________。導入基因前，需要將血清白蛋白基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組在一起，這一步驟稱為______________________________。

（3）步驟Ⅲ中，進行動物早期胚胎的體外培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除了含有各種無機鹽和有機鹽、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分外，還需要添加_______和動物血清。一般情況下，通常在合成培養(yǎng)基中加入一定量的抗生素，其目的是______________________________。

（4）步驟IV中，應選擇性別為______________________________的奶牛胚胎進行移植。

Answer 1

【答案】透明帶反應、卵細胞膜反應 輸卵管 顯微注射技術 構建基因表達載體 激素 防止雜菌污染 雌性

【解析】

體外受精技術中，采集到的精子和卵細胞都需要進行一定的培養(yǎng)，精子需要獲能之后才能受精，而卵母細胞需要培養(yǎng)的減數第二次分裂的中期；受精過程為：頂體反應→穿越放射冠→穿越透明帶（透明帶反應）→卵細胞膜反應（卵黃膜封閉作用）→卵子完成減數第二次分裂并釋放第二極體→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂開始�；�因工程中，如果使用動物細胞作為受體細胞，所用導入目的基因的方法一般是顯微注射法；構建成功的基因表達載體需要具備啟動子、終止子、目的基因、標記基因等等必須的功能部分，以使目的基因能夠在受體細胞中穩(wěn)定存在，復制保存并轉錄成功，構建基因表達載體的常用工具酶有兩種為限制性核酸內切酶和DNA連接酶。為使得胚胎發(fā)育能夠正常地順利進行，在培養(yǎng)基中必須添加動物血清和一定量的激素；根據題意，為了能夠從牛乳中提取到該血清蛋白，所以需要得到能夠分泌牛乳的牛，必須為母牛，因此胚胎移植前需要進行性別鑒定，通常取細胞滋養(yǎng)層細胞，最常用的方法是SRY-PCR性別鑒定技術。

（1）步驟I中，阻止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應和卵細胞膜反應。自然條件下，受精是在雌性動物的輸卵管內完成的。

（2）將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法。為了使導入的血清白蛋白（HAS）基因能正常表達，需要在導入該基因前，將血清白蛋白基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組在一起，這一步稱為構建基因表達載體。

（3）步驟Ⅲ中，進行動物早期胚胎的體外培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除了含有各種無機鹽、有機鹽、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分外，還要添加動物激素和血清。通常在合成培養(yǎng)基中加入一定量的抗生素，其目的是防止細菌污染培養(yǎng)基，因為抗生素有抑制細菌的生長繁殖的作用。

（4）血清白蛋白要從乳汁中提取，只有雌性奶牛才能產生乳汁，因此胚胎移植時，必須選取雌性奶牛的胚胎進行移植。