Question

【題目】臨床上對胰島素需求量很大。如圖是利用奶牛乳腺生物反應(yīng)器制備胰島素的流程圖，據(jù)圖回答下列問題：

（1）構(gòu)建重組質(zhì)粒時，為避免人胰島素基因末端發(fā)生任意連接和載體的自身環(huán)化應(yīng)選用________________________酶處理目的基因和載體。要使人胰島素基因在奶牛乳腺中特異性表達(dá)，應(yīng)將人胰島素基因與______________________等調(diào)控元件重組在一起。

（2）①過程常用______________處理奶牛A使其排出更多的卵子，然后在恰當(dāng)時期采集卵子并培養(yǎng)成熟。②過程采集的奶牛精子常用____________________法使其獲能，與成熟的卵子在專用受精溶液中完成受精。受精過程中，在精子觸及______________的瞬間會產(chǎn)生透明帶反應(yīng)，這是防止多精入卵受精的第一道屏障。

（3）對移植前的胚胎需進(jìn)行性別鑒定，一般采用SRYPCR方法。SRY-PCR法基本程序是：從被測的囊胚中取出幾個______________（填“滋養(yǎng)層”或“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)”）細(xì)胞，提取DNA；經(jīng)PCR反應(yīng)體系擴(kuò)增SRY基因（Y染色體上特有的性別決定基因）片段，然后對擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測。

要大量獲得SRY基因，PCR擴(kuò)增時需要加入兩種引物：__________（選填“引物I”、“引物II”、“引物III”、“引物IV”），原因是DNA聚合酶只能從核苷酸鏈的_____________（選填“5’端”或“3’端”）開始延伸DNA鏈。除引物外，PCR反應(yīng)體系中還包含緩沖液、模板DNA、___________________和_______________等成分。最后選擇出現(xiàn)____________（填“陽性”或“陰性”）反應(yīng)的胚胎進(jìn)行移植。

（4）為了使胚胎移植能成功，需要對代孕奶牛C進(jìn)行_________________________處理，使之與供體的生理狀況保持相同。）為了提高胚胎利用率，胚胎移植前可對胚胎進(jìn)行_________________________處理。

Answer 1

【答案】PstⅠ、SmaⅠ 奶牛乳腺蛋白基因的啟動子 促性腺激素 化學(xué)誘導(dǎo) 卵細(xì)胞膜 滋養(yǎng)層 引物I和引物IV 3’端 dNTP 熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq 酶） 陰性 同期發(fā)情 胚胎分割

【解析】

基因工程的操作步驟：目的基因的獲��；構(gòu)建基因表達(dá)載體；把目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；目的基因的檢測和鑒定。

胚胎移植：指將雌性動物體內(nèi)的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。

（1）構(gòu)建重組質(zhì)粒時，為避免人胰島素基因末端發(fā)生任意連接和載體的自身環(huán)化，應(yīng)該選擇不同的限制酶進(jìn)行切割，AhaⅠ會破壞目的基因，故不能用AhaⅠ切割，又因為質(zhì)粒沒有PaⅠ酶的識別序列，目的基因上無HindⅢ的識別序列，故應(yīng)選用PstⅠ、SmaⅠ酶處理目的基因和載體。要使人胰島素基因在奶牛乳腺中特異性表達(dá)，應(yīng)將人胰島素基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起，可以從轉(zhuǎn)基因奶牛的乳汁中提取胰島素。

（2）①過程常用促性腺激素促進(jìn)奶牛A產(chǎn)卵，然后在恰當(dāng)時期采集卵子并培養(yǎng)成熟。②過程采集的奶牛精子常用化學(xué)誘導(dǎo)法處理使其獲能，與成熟的卵子在專用受精溶液中完成受精。受精過程中，在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間會產(chǎn)生透明帶反應(yīng)，這是防止多精入卵受精的第一道屏障，精子入卵的第二道屏障是卵細(xì)胞膜反應(yīng)。

（3）應(yīng)該選擇滋養(yǎng)層細(xì)胞，提取DNA進(jìn)行性別鑒定。由于DNA聚合酶只能從核苷酸鏈的3’端開始延伸DNA鏈，故應(yīng)該選擇引物I和引物IV進(jìn)行PCR擴(kuò)增。除引物外，PCR反應(yīng)體系中還包含緩沖液、模板DNA、dNTP和Taq 酶等成分。最后選擇出現(xiàn)陰性反應(yīng)的胚胎即為雌性進(jìn)行移植。

（4）為了使胚胎移植能成功，需要對代孕奶牛C進(jìn)行同期發(fā)情處理，使之與供體的生理狀況保持相同。為了提高胚胎利用率，胚胎移植前可對胚胎進(jìn)行胚胎分割處理，這樣可以獲得同卵雙胎或多胎。