Question

【題目】人血清白蛋白（HSA）是血漿中含量最豐富的蛋白質(zhì)，在維持血漿滲透壓、抗凝血等方面起著重要作用，具有重要的醫(yī)用價值。下圖是用基因工程技術(shù)獲取重組HSA（rHSA）的兩條途徑。

（1）為獲取HSA基因，首先要提取人血細胞中的mRNA，利用_______法合成cDNA，再利用_______技術(shù)進行快速擴增，在這一過程中，需要有一段_____________，以便根據(jù)這一序列合成引物。

（2）構(gòu)建在水稻胚乳細胞內(nèi)特異表達rHSA的載體時，需要選擇水稻胚乳細胞啟動子，而不能選擇其他物種和組織細胞的啟動子，原因可能是___________。

（3）常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將HSA基因?qū)�入水稻受體細胞，將含有HSA基因的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時，常用Ca2+處理農(nóng)桿菌，其目的是___。為了吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細胞，需添加_______物質(zhì)。

（4）相比于水稻胚乳細胞，利用大腸桿菌獲得的rHSA有一些缺點，請從生物膜系統(tǒng)的角度進行_____ 。

（5）利用上述方法獲得的rHSA不能直接用于臨床醫(yī)療，你推測的原因______。

Answer 1

【答案】反轉(zhuǎn)錄 PCR 已知目的基因的核苷酸序列 啟動子具有（物種及組織）特異性 使農(nóng)桿菌成為感受態(tài)細胞（使農(nóng)桿菌能吸收周圍環(huán)境中的DNA分子） 酚類 大腸桿菌沒有生物膜系統(tǒng)（或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體）不能對rHSA進行深加工 rHSA可能沒有生物活性或功能性較差或rHSA可能有安全隱患

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：
1、目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、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(biāo)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：（1）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)。（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）利用mRNA為模板合成cDNA的過程為逆（反）轉(zhuǎn)錄；獲得的cDNA一般采用PCR技術(shù)進行擴增，擴增時需要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。

（2）由于啟動子具有（物種及組織）特異性，所以構(gòu)建在水稻胚乳細胞內(nèi)特異表達rHSA的載體時，需要選擇水稻胚乳細胞啟動子，而不能選擇其他物種和組織細胞的啟動子。

（3）將含有HSA基因的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時，常用Ca2+處理農(nóng)桿菌，其目的是使農(nóng)桿菌成為感受態(tài)細胞（使農(nóng)桿菌能吸收周圍環(huán)境中的DNA分子）。為了吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細胞，需添加酚類物質(zhì)。

（4）大腸桿菌是原核生物，具有繁殖快、單細胞、遺傳物質(zhì)少等優(yōu)點，常作為基因工程的受體細胞；但是大腸桿菌沒有生物膜系統(tǒng)（或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體），不能對rHSA進行深加工，獲得的rHSA可能沒有生物活性。

（5）根據(jù)以上分析已知，通過以上方法獲得的rHSA可能沒有生物活性（或功能性較差或rHSA可能有安全隱患），因此不能直接用于臨床醫(yī)療。