Question

1．利用動物乳腺生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)稱為動物乳腺反應(yīng)器技術(shù)．1987年美國科學(xué)家Gordon等人首次從小鼠的乳汁中獲得了一種醫(yī)用蛋白質(zhì)-tPA（組織型纖溶酶原激活物），開辟了基因工程產(chǎn)品生產(chǎn)的新方式．2005年我國青島“嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器的研制“項目通過鑒定，該項目生產(chǎn)的藥用蛋白具有表達效率高、成本低、安全性高、易于分離純化的優(yōu)點，可產(chǎn)生β-干擾素（抗病毒抗腫瘤藥物）、乙肝表面抗原（乙肝疫苗）、抗凝血酶Ⅲ（抗血栓藥物）等醫(yī)藥產(chǎn)品，造福人類健康．請根據(jù)這一科技成果的研究過程回答問題．
（1）該項目研究過程中，科研人員利用合成上述藥物的三種基因成功構(gòu)建了含有目的基因、啟動子、終止子和標記基因的基因表達載體，然后用顯微注射技術(shù)導(dǎo)入山羊胚胎細胞中，并獲得了含有這三種基因的細胞株．
（2）將含有這三種基因的細胞在體外培養(yǎng)時，必須滿足無菌無毒、營養(yǎng)、適宜溫度和pH、氣體環(huán)境等條件，才能使細胞大量增殖．
（3）提取上述細胞的細胞核，轉(zhuǎn)移到去核的卵細胞內(nèi)，然后構(gòu)建重組胚胎，再將這種胚胎移入代孕母羊體內(nèi)，則可產(chǎn)出能生產(chǎn)這三種藥物的奶山羊．此過程中，要用去核的卵細胞作為受體，其原因是卵細胞內(nèi)具有使體細胞核全能性表達的有利條件．
（4）請列舉這一科技成果的研究過程運用了哪些現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)？基因工程、細胞工程、胚胎工程．
（5）該項目成功通過鑒定的關(guān)鍵是什么？嶗山奶山羊可穩(wěn)定分泌含有三種藥用蛋白的乳汁．

Answer 1

分析 1、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：（1）分子水平上的檢測：①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
2、動物細胞培養(yǎng)的條件：
（1）無菌、無毒的環(huán)境：①消毒、滅菌；②添加一定量的抗生素；③定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝廢物．
（2）營養(yǎng)物質(zhì)：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)．
（3）溫度和PH．
（4）氣體環(huán)境：95%空氣（細胞代謝必需的）和5%的CO₂（CO₂的作用是維持培養(yǎng)液的PH）．

解答 解：（1）基因表達載體包括：目的基因、啟動子、終止子和標記基因；顯微注射法是將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法�?br />（2）將含有這三種基因的細胞在體外培養(yǎng)時，必須滿足無菌無毒、營養(yǎng)物質(zhì)、適宜溫度和pH、氣體環(huán)境等條件，才能使細胞大量增殖．
（3）卵細胞內(nèi)具有使體細胞核全能性表達的有利條件，因此細胞核移植過程中，需要提取上述細胞的細胞核，轉(zhuǎn)移到去核的卵細胞內(nèi)，然后構(gòu)建重組胚胎．
（4）這一科技成果的研究過程運用到的現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)包括基因工程、細胞工程和胚胎工程．
（5）該項目成功通過鑒定的關(guān)鍵是目的基因成功地導(dǎo)入并在嶗山奶山羊乳腺中得以表達（或嶗山奶山羊乳腺已經(jīng)合成出三種藥用蛋白β一干擾素、乙肝表面抗原、抗凝血酶Ⅲ）．
故答案為：
（1）啟動子   標記基因   顯微注射
（2）營養(yǎng)   適宜溫度和pH    氣體環(huán)境
（3）卵細胞內(nèi)具有使體細胞核全能性表達的有利條件
（4）基因工程    細胞工程    胚胎工程
（5）嶗山奶山羊可穩(wěn)定分泌含有三種藥用蛋白的乳汁

點評 本題以““嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器的研制”為背景，考查了基因工程、細胞工程和培養(yǎng)過程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、工具、操作過程及應(yīng)用；識記動物細胞培養(yǎng)的條件，能運用所學(xué)的知識答題．