Question

【題目】動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的技術(shù)。利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳房作為生物發(fā)酵工廠，大規(guī)模生產(chǎn)某些急需的活性物質(zhì)或藥用蛋白。以下是生產(chǎn)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的流程。BamHI、HindII、SmaI直線所示為三種限制酶的酶切位點(diǎn)。

（1）上圖中載體需要對(duì)天然質(zhì)粒進(jìn)行改造才能得到，原因是______。圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體，需同時(shí)用相同的限制酶HindII和BamH I切割目的基因和載體，而不用限制酶SmaI的原因是____________________________________________

（2）①過(guò)程將目的基因?qū)�入牛受精卵的技術(shù)是____________________。 ②過(guò)程稱為_____代孕牛需要進(jìn)行 _____處理。

（3）為檢測(cè)人乳鐵蛋白基因是否成功翻譯，可采用______________技術(shù)。

（4）要將轉(zhuǎn)基因乳牛個(gè)體發(fā)展成為遺傳穩(wěn)定的品系，可以通過(guò)______________技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

Answer 1

【答案】天然質(zhì)粒很難滿足作為載體所具備的一些特點(diǎn) 采用同種限制酶切割目的基因和載體能產(chǎn)生相同的DNA片段末端，便于連接；限制酶SmaI的切割位點(diǎn)位于目的基因上，切割后不能獲得完整的目的基因 顯微注射技術(shù) 胚胎移植 同期發(fā)情 抗原-抗體雜交技術(shù) 克隆

【解析】

本題綜合考查了基因工程、胚胎工程相關(guān)的知識(shí)。

（1）在基因工程中最常用的載體是質(zhì)粒，但并不是任何一個(gè)質(zhì)粒都可以作載體的，這是因?yàn)樽鳛榛�因工程的載體通常要滿足下列條件：①載體DNA必需有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)，以便目的基因可以插入到載體上去。這些供目的基因插入的限制酶的切點(diǎn)所處的位置，還必須是在質(zhì)粒本身需要的基因片段之外，這樣才不至于因目的基因的插入而失活。②載體DNA必需具備自我復(fù)制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復(fù)制而同步復(fù)制。③載體DNA必需帶有標(biāo)記基因，以便重組后進(jìn)行重組子的篩選。 ④載體DNA必需是安全的，不會(huì)對(duì)受體細(xì)胞有害，或不能進(jìn)入到除受體細(xì)胞外的其他生物細(xì)胞中去。⑤載體DNA分子大小應(yīng)適合，以便提取和在體外進(jìn)行操作，太大就不便操作。因此往往要對(duì)天然質(zhì)粒要進(jìn)行人工改造后才能用于基因工程操作。在基因工程中往往要用同一種限制酶同時(shí)去切割目的基因和載體，目的是能產(chǎn)生相同的黏性末端，便于把目的基因和載體用DNA連接酶連在一起。由圖可以看出人乳鐵蛋白基因左端有BamH I酶切點(diǎn)，右端有SmaI酶切位點(diǎn)和HindII酶切位點(diǎn)，但限制酶SmaI會(huì)破壞人乳鐵蛋白基因的完整結(jié)構(gòu)而使人乳鐵蛋白基因失去其功能。因此需要同時(shí)用相同的限制酶HindII和BamH I切割目的基因和載體，而不用限制酶SmaI。

（2）①過(guò)程是將目的基因?qū)�入到受體細(xì)胞，將目的基因?qū)�入不同的�?xì)胞常采用不同的方法，如果將目的基因?qū)�入到植物�?xì)胞常采用的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、和花粉管通道法。如果將目的基因?qū)�入到�?dòng)物細(xì)胞常采用的方法是顯微注射法。如果是把目的基因?qū)�入到微生物�?xì)胞中常用轉(zhuǎn)化法。②過(guò)程是把早期胚胎植入代孕母牛體內(nèi)，完成這一操作所用到的技術(shù)手段叫做胚胎工程。在做胚胎移植時(shí)需要對(duì)供體牛和受體牛用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，這樣才能使移植的胚胎移入后有相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵。

（3）為檢測(cè)人乳鐵蛋白基因是否成功翻譯成蛋白質(zhì)。檢測(cè)方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，若有雜交帶出現(xiàn)，表明目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品。

（4）遺傳穩(wěn)定的品系通常是指純合子，因?yàn)榧兒献幼越徊话l(fā)生性狀分離，但轉(zhuǎn)基因乳牛不能自交，所以不能通過(guò)有性繁殖來(lái)維持其遺傳性狀的穩(wěn)定性，要想維持其遺傳的穩(wěn)定性只能通過(guò)無(wú)性繁殖去實(shí)現(xiàn)，也即通過(guò)克隆技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。