Question

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

（1）上圖中載體需要對天然質粒進行改造才能得到，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過程將目的基因導入牛受精卵的技術是____________________。 ②過程稱為_____代孕牛需要進行 _____處理。

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

（4）要將轉基因乳牛個體發(fā)展成為遺傳穩(wěn)定的品系，可以通過______________技術來實現(xiàn)。

Answer 1

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

【解析】

本題綜合考查了基因工程、胚胎工程相關的知識。

（1）在基因工程中最常用的載體是質粒，但并不是任何一個質粒都可以作載體的，這是因為作為基因工程的載體通常要滿足下列條件：①載體DNA必需有一個或多個限制酶的切割位點，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所處的位置，還必須是在質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必需具備自我復制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復制而同步復制。③載體DNA必需帶有標記基因，以便重組后進行重組子的篩選。 ④載體DNA必需是安全的，不會對受體細胞有害，或不能進入到除受體細胞外的其他生物細胞中去。⑤載體DNA分子大小應適合，以便提取和在體外進行操作，太大就不便操作。因此往往要對天然質粒要進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去切割目的基因和載體，目的是能產生相同的黏性末端，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，右端有SmaI酶切位點和HindII酶切位點，但限制酶SmaI會破壞人乳鐵蛋白基因的完整結構而使人乳鐵蛋白基因失去其功能。因此需要同時用相同的限制酶HindII和BamH I切割目的基因和載體，而不用限制酶SmaI。

（2）①過程是將目的基因導入到受體細胞，將目的基因導入不同的細胞常采用不同的方法，如果將目的基因導入到植物細胞常采用的方法有農桿菌轉化法、基因槍法、和花粉管通道法。如果將目的基因導入到動物細胞常采用的方法是顯微注射法。如果是把目的基因導入到微生物細胞中常用轉化法。②過程是把早期胚胎植入代孕母牛體內，完成這一操作所用到的技術手段叫做胚胎工程。在做胚胎移植時需要對供體牛和受體牛用激素進行同期發(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鍵。

（3）為檢測人乳鐵蛋白基因是否成功翻譯成蛋白質。檢測方法是從轉基因生物中提取蛋白質，用相應的抗體進行抗原—抗體雜交，若有雜交帶出現(xiàn)，表明目的基因已形成蛋白質產品。

（4）遺傳穩(wěn)定的品系通常是指純合子，因為純合子自交不發(fā)生性狀分離，但轉基因乳牛不能自交，所以不能通過有性繁殖來維持其遺傳性狀的穩(wěn)定性，要想維持其遺傳的穩(wěn)定性只能通過無性繁殖去實現(xiàn)，也即通過克隆技術來實現(xiàn)。