Question

【題目】α1-抗胰蛋白酶是肝臟產(chǎn)生的一種糖蛋白，缺乏該酶會引起肺氣腫。某公司成功培育出轉(zhuǎn)基因羊，這種羊進(jìn)入泌乳期后，其乳汁中含有人類的α1-抗胰蛋白酶，可用于治療肺氣腫。請回答下列問題：

（1）為獲取目的基因，需要在肝細(xì)胞中提取____________，通過反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA，再通過__________技術(shù)進(jìn)行快速擴(kuò)增。

（2）將α1-抗胰蛋白酶基因與____________的啟動子等調(diào)控組件重組構(gòu)建基因表達(dá)載體，然后通過____________技術(shù)，導(dǎo)入羊的受精卵中。

（3）受精卵通過早期胚胎培養(yǎng)，一般發(fā)育到____________階段通過胚胎移植到受體子宮孕育。早期胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是________________________。為了選育出能泌乳的雌羊，移植前需從胚胎的____________部位取樣，通過DNA鑒定分析性別。

（4）α1-抗胰蛋白酶是一種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的糖蛋白，上述生產(chǎn)方法與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因大腸桿菌生產(chǎn)比較，其優(yōu)勢在于________________________。

Answer 1

【答案】mRNA PCR 乳腺蛋白基因 顯微注射 桑椹胚或囊胚 受體子宮對早期胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 滋養(yǎng)層 羊細(xì)胞內(nèi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，能對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工

【解析】

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(kuò)增和人工合成。
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)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�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①應(yīng)用DNA分子雜交技術(shù)檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因；②應(yīng)用分子雜交技術(shù)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；③應(yīng)用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）α1-抗胰蛋白酶基因在肝細(xì)胞中表達(dá)，所以可以在肝細(xì)胞中提取mRNA，反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相應(yīng)cDNA，再通過PCR技術(shù)進(jìn)行體外擴(kuò)增。
（2）為了使α1-抗胰蛋白酶基因在乳腺細(xì)胞中表達(dá)，需要將其與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組，構(gòu)建基因表達(dá)載體，然后通過顯微注射技術(shù)，導(dǎo)入羊的受精卵中。
（3）牛和羊的胚胎一般發(fā)育到桑椹胚或囊胚，再進(jìn)行胚胎移植；早期胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是受體子宮對早期胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。DNA分析鑒定性別須從胚胎的滋養(yǎng)層部位取樣，這樣既保證了遺傳信息一致，又不影響內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)一步發(fā)育。
（4）糖蛋白的形成需要進(jìn)行蛋白質(zhì)的加工，相對原核細(xì)胞而言，羊細(xì)胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，具備蛋白質(zhì)加工的能力。