Question

（14分）人的血清白蛋白（HSA）在臨床上需求量很大，通常從人血中提取。但由于艾滋病病毒（HIV）等人類感染性病原體造成的威脅與日俱增，使人們對血液制品顧慮重重。如果應(yīng)用基因工程和克隆技術(shù)，將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，那么利用牛的乳汁生產(chǎn)血清白蛋白就成為可能。其大致過程如下：

I.采集良種供體奶牛的卵母細(xì)胞和精液，通過體外受精，形成奶牛受精卵；

II. 將人血清白蛋白基因?qū)�入奶牛受精卵，形成重組細(xì)胞；

III. 電脈沖刺激重組細(xì)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(zhuǎn)基因小牛。

請回答下列問題：

（1）一般情況下，良種奶牛所產(chǎn)生的能用于體外受精的卵母細(xì)胞往往數(shù)量不足，請舉出一種可以獲得更多卵母細(xì)胞的方法：_______________________。

（2）步驟I中，在體外受精前，需要對奶牛的精子進行_______處理。受精時，往往一個卵母細(xì)胞只能和一個精子結(jié)合，受精過程中防止多精入卵的生理反應(yīng)包括___________和____________。

（3）步驟II中，將人的血．清白蛋白基因?qū)�入奶牛受精卵最為有效的方法是_______________。導(dǎo)入基因前，需要將血清白蛋白基因與_______________等調(diào)控組件重組在一起，這一步驟屬于基因工程“四步曲”中的________________，此步驟的目的是________________，其中將血清白蛋白基因與調(diào)控組件結(jié)合時必須用到__________________酶。

（4）實驗步驟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類、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分外，還要添加_____________和動物血清。

（5）實驗步驟Ⅳ中，應(yīng)選擇性別為________________的奶牛胚胎進行移植。請舉出一種人工控制或篩選胚胎性別的方法：_____________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）①用促性腺激素處理良種母牛（使其超數(shù)排卵）②從屠宰場已屠宰母牛的卵巢中采集、培養(yǎng) （答其中之一即可，其它合理答案也給分）

（2）獲能   透明帶反應(yīng)   卵黃膜封閉作用

（3）顯微注射法 乳腺蛋白基因啟動子 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 使人血清白蛋白基

因能夠在奶牛乳腺細(xì)胞中穩(wěn)定存在（1分），并可遺傳給下一代，同時能夠表達(dá)和發(fā)揮作

用（1分） 限制酶和DNA連接（2分）

（4）激素 （5）雌性  X精子與Y精子分離技術(shù)（選擇X型精子進行體外受精）、顯微鏡鏡檢法（利用顯微鏡觀察胚胎細(xì)胞性染色體確定胚胎性別）、SRY—PCR胚胎的性別鑒定技術(shù)[利用SRY基因（Y染色體上的性別決定基因）作為探針，對胚胎細(xì)胞的DNA進行檢測]（答一種即可）

【解析】

試題分析：本題考題中涉及了體外受精、基因工程以及胚胎移植等多項技術(shù)，在解題的時候時刻注意聯(lián)系自己掌握的基礎(chǔ)知識。

（1）促性腺激素可以促進動物性腺的生長發(fā)育以及配子的形成。在胚胎工程中為了獲得較多的卵母細(xì)胞，可以對母牛注射一定量的促性腺激素，當(dāng)然從屠宰母牛的卵巢中也可以獲得較多的卵母細(xì)胞；還可以從輸卵管中沖取卵母細(xì)胞。

（2）體外受精技術(shù)中，采集到的精子和卵細(xì)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(xì)胞需要培養(yǎng)的減數(shù)第二次分裂的中期；卵細(xì)胞依靠透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用來阻止多精入卵的現(xiàn)象。

（3）基因工程中，如果使用動物細(xì)胞作為受體細(xì)胞，所用導(dǎo)入目的基因的方法一般是基因槍法；構(gòu)建成功的基因表達(dá)載體需要具備啟動子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因等等必須的功能部分，以使人血清白蛋白基以使其能夠在奶牛乳腺細(xì)胞中穩(wěn)定存在，復(fù)制保存并轉(zhuǎn)錄成功；構(gòu)建基因表達(dá)載體的常用工具酶有兩種為限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。

（4）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。

（5）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；檢驗性別的方法有顯微鏡鏡檢法（利用顯微鏡觀察胚胎細(xì)胞性染色體確定胚胎性別）、SRY—PCR胚胎的性別鑒定技術(shù)[利用SRY基因（Y染色體上的性別決定基因）作為探針，對胚胎細(xì)胞的DNA進行檢測]等等。

考點：本題考查現(xiàn)代生物技術(shù)的流程。

點評：本題看似復(fù)雜，實質(zhì)上難度不大，所考查的知識點都是較為基礎(chǔ)的，只要平時注意基礎(chǔ)知識的夯實就能解答了。體外受精、基因工程以及胚胎移植等多項技術(shù)都是屬于現(xiàn)代生物技術(shù)。