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殖業的兩種嚴重疾病。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品種。下圖1為基因表達載體，圖2為培育流程。請據圖回答問題：

（1）構建基因表達載體時需要用到的工具酶是___________。

（2）基因表達過程包括___________，圖1中一般能同時表達的基因是___________。新霉素抗性基因的作用是___________。

（3）圖2中研究者可利用___________技術篩選出干擾素基因成功表達的胚胎進行移植。

（4）若利用PCR技術增加目的基因的數量，由圖3可知，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應選取__________作為引物（DNA復制子鏈的延伸方向5′→3′）。若上圖所示基因復制2次，則共需要這兩種引物各___________個；PCR程序中“適溫延伸”中的適溫是___________酶的最適溫度。

Answer 1

【答案】限制酶和DNA連接酶 轉錄和翻譯 干擾素基因和新霉素抗性基因 便于篩選出含有目的基因的細胞 抗原—抗體雜交 B和C 3 Taq（耐高溫的DNA聚合）

【解析】

1、據圖分析，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 轉基因奶牛的培育過程，該過程利用了動物細胞培養技術、轉基因技術、核移植技術、胚胎移植技術等。
2、解答本題的關鍵是：明確牛乳鐵蛋白肽基因只在轉基因奶牛的乳腺細胞表達，人干擾素基因則可在全身細胞表達，據此可判斷篩選胚胎時應選擇的方法。

（1）構建基因表達載體時需要用到的工具酶是限制酶和DNA連接酶。

（2）基因表達過程包括轉錄和翻譯，據圖可知，干擾素基因與新霉素抗性基因均位于相同的啟動子和終止子之間，可同時轉錄。新霉素抗性基因的作用是便于篩選出含有目的基因的細胞。

（3）牛乳鐵蛋白基因在成年牛的乳腺中才能表達，人干擾素基因可在牛全身細胞表達，因此篩選胚胎時可利用抗原一抗體雜交技術篩選干擾素基因成功表達的胚胎。

（4）若利用PCR技術增加目的基因的數量，由圖3可知，DNA復制只能從5’到3’，因此構建前利用PCR技術擴增干擾素基因時，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應選取 B和C作為引物。若上圖所示基因復制2次，則共需要這兩種引物各3個；PCR程序中“適溫延伸”中的適溫是Taq（耐高溫的DNA聚合）酶的最適溫度。