Question

【題目】乳腺炎和口蹄疫分別是由細菌和病毒引起的危害奶牛養(yǎng)殖業(yè)的兩種嚴重疾病。研究者利用生物技術培育出轉乳鐵蛋白肽(抗細菌)和人干擾素(抗病毒)基因的雙轉基因奶牛新品種。下圖1為基因表達載體，圖2為培育流程。

(1)培育雙轉基因奶牛涉及的生物技術有_______________________________________________(至少2項)。

(2)牛乳鐵蛋白肽基因能在轉基因奶牛的乳腺細胞中表達，人干擾素基因則可在全身細胞表達，這與構建表達載體時________的選擇有關。據(jù)圖可知，干擾素基因與____________基因可同時轉錄，基因工程過程中主要的工具酶有________________。

(3)將基因導入牛胎兒成纖維細胞前，需用________將其處理成單個細胞。成纖維細胞無法直接發(fā)育成個體，需要去核卵母細胞的細胞質(zhì)誘導，以實現(xiàn)細胞核的________。

(4)研究者利用________________技術篩選出____________(填“牛乳鐵蛋白肽”或“干擾素”)基因成功表達的胚胎進行移植。

Answer 1

【答案】基因工程、動物細胞培養(yǎng)、核移植、胚胎移植 啟動子 新霉素抗性 限制酶、DNA連接酶 胰蛋白酶 全能性 抗原—抗體雜交 干擾素

【解析】

1、基因表達載體的構建：①過程：用同一種限制酶切割目的基因和運載體，再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。②目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用。③基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因。

（1）啟動子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結合位點，能控制著轉錄的開始；

（2）終止子在基因的尾端，它控制著轉錄的結束；

（3）標記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

2、目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

據(jù)圖分析，圖1為基因表達載體，含有復制原點、啟動子、終止子、目的基因（牛乳鐵蛋白肽基因和人干擾素基因）、標記基因。圖2為轉基因奶牛的培育過程，該過程利用了動物細胞培養(yǎng)技術、轉基因技術、核移植技術、胚胎移植技術等。

（1）識圖分析可知，圖2為轉基因奶牛的培育過程，該過程利用了動物細胞培養(yǎng)技術、轉基因技術、核移植技術、胚胎移植技術等。

（2）基因表達載體含有復制原點、啟動子、終止子、目的基因和標記基因，啟動子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結合位點，能控制著轉錄的開始，牛乳鐵蛋白肽基因能在轉基因奶牛的乳腺細胞中表達，人干擾素基因則可在全身細胞表達，這與構建表達載體時啟動子的選擇有關。據(jù)圖可知，干擾素基因與新霉素抗性基因可同時轉錄，基因工程過程中主要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。

（3）將基因導入牛胎兒成纖維細胞前，需用胰蛋白酶或者膠原蛋白酶將其處理成單個細胞。成纖維細胞無法直接發(fā)育成個體，需要用去核的卵母細胞的細胞質(zhì)誘導，以實現(xiàn)動物細胞核的全能性。

（4）研究者利用抗原-抗體雜交技術篩選出干擾素成功表達的胚胎進行移植。