Question

【題目】普通牛奶賴氨酸含量低，為提高牛奶中賴氨酸的含量，利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)，得到了一頭轉(zhuǎn)入外源賴氨酸基因的奶牛，預(yù)計將來其分泌的乳汁中含有更多的賴氨酸。下圖為培育轉(zhuǎn)基因動物的技術(shù)流程圖：

（1）在過程①用到的兩種工具酶中，對核苷酸序列有嚴格要求的工具酶是______________，其作用的對象是兩個脫氧核苷酸之間的_______________鍵。

（2）在基因表達載體中，目的基因的首端必須含有________，它是__________識別和結(jié)合的部位。

（3）過程②中為獲得能大量產(chǎn)生賴氨酸的轉(zhuǎn)基因牛，該基因表達載體導(dǎo)入的受體細胞是_______________，常用的導(dǎo)入方法是________________法。

（4）將該受體細胞培育成為一頭奶牛還需要的技術(shù)有： ___________、_______________。

（5）動物細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)環(huán)境中除須提供O2外還須混入一定量的_____，混入的氣體的主要作用是_________________。為保證被培養(yǎng)的動物細胞處于無菌、無毒的環(huán)境，可以在細胞培養(yǎng)液中添加一定量的___________，以防培養(yǎng)過程中的污染。

Answer 1

【答案】限制性內(nèi)切酶（限制酶） 磷酸二酯 啟動子 RNA聚合酶 受精卵 顯微注射 早期胚胎培養(yǎng) 胚胎移植 CO2 維持培養(yǎng)液的pH 抗生素

【解析】

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：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)．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

2.胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎，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)，這是胚胎工程的最后一道工序。

（1）過程①為基因表達載體的構(gòu)建，在該過程中用到限制酶和DNA連接酶，限制酶能識別雙鏈DNA中特定的核苷酸序列，并使每一條鏈中特定部位的兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。

（2）一個基因表達載體的組成，除了目的基因外，還必須有啟動子、終止子和標記基因等，啟動子位于目的基因的首端，是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，并驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄。

（3）本實驗的最終目標獲得能大量產(chǎn)生賴氨酸的轉(zhuǎn)基因牛，因此，過程②（目的基因?qū)�入受體細胞）中的受體細胞應(yīng)該是受精卵，常用顯微注射法將目的基因表達載體導(dǎo)入。

（4）圖中的受體細胞為受精卵，將該受體細胞經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)成適宜階段的早期胚胎，然后通過胚胎移植技術(shù)將早期胚胎置入經(jīng)過同期發(fā)情處理的受體牛子宮內(nèi)，完成胚胎發(fā)育過程。

（5）動物細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)環(huán)境中除須提供O2外還須混入一定量的CO2，CO2能維持培養(yǎng)液的pH。培養(yǎng)的動物細胞需要處于無菌、無毒的環(huán)境，因此通常在細胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以保證培養(yǎng)過程中的無菌、無毒環(huán)境。