Question

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

(1)培育雙轉(zhuǎn)基因奶牛涉及的生物技術(shù)有_______________________________________________(至少2項(xiàng))。

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

(3)將基因?qū)�入牛胎兒成纖維細(xì)胞前，需用________將其處理成單個(gè)細(xì)胞。成纖維細(xì)胞無(wú)法直接發(fā)育成個(gè)體，需要去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)誘導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核的________。

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

Answer 1

【答案】基因工程、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植、胚胎移植 啟動(dòng)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(dá)載體的構(gòu)建：①過(guò)程：用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子。②目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用。③基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。

（1）啟動(dòng)子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，能控制著轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始；

（2）終止子在基因的尾端，它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束；

（3）標(biāo)記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

2、目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

據(jù)圖分析，圖1為基因表達(dá)載體，含有復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子、終止子、目的基因（牛乳鐵蛋白肽基因和人干擾素基因）、標(biāo)記基因。圖2為轉(zhuǎn)基因奶牛的培育過(guò)程，該過(guò)程利用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)等。

（1）識(shí)圖分析可知，圖2為轉(zhuǎn)基因奶牛的培育過(guò)程，該過(guò)程利用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)等。

（2）基因表達(dá)載體含有復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因，啟動(dòng)子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，能控制著轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始，牛乳鐵蛋白肽基因能在轉(zhuǎn)基因奶牛的乳腺細(xì)胞中表達(dá)，人干擾素基因則可在全身細(xì)胞表達(dá)，這與構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)啟動(dòng)子的選擇有關(guān)。據(jù)圖可知，干擾素基因與新霉素抗性基因可同時(shí)轉(zhuǎn)錄，基因工程過(guò)程中主要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。

（3）將基因?qū)�入牛胎兒成纖維細(xì)胞前，需用胰蛋白酶或者膠原蛋白酶將其處理成單個(gè)細(xì)胞。成纖維細(xì)胞無(wú)法直接發(fā)育成個(gè)體，需要用去核的卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)誘導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。

（4）研究者利用抗原-抗體雜交技術(shù)篩選出干擾素成功表達(dá)的胚胎進(jìn)行移植。