Question

【題目】臨床上對胰島素需求量很大。如圖是利用奶牛乳腺生物反應器制備胰島素的流程圖，據圖回答下列問題：

（1）構建重組質粒時，為避免人胰島素基因末端發生任意連接和載體的自身環化應選用________________________酶處理目的基因和載體。要使人胰島素基因在奶牛乳腺中特異性表達，應將人胰島素基因與______________________等調控元件重組在一起。

（2）①過程常用______________處理奶牛A使其排出更多的卵子，然后在恰當時期采集卵子并培養成熟。②過程采集的奶牛精子常用____________________法使其獲能，與成熟的卵子在專用受精溶液中完成受精。受精過程中，在精子觸及______________的瞬間會產生透明帶反應，這是防止多精入卵受精的第一道屏障。

（3）對移植前的胚胎需進行性別鑒定，一般采用SRYPCR方法。SRY-PCR法基本程序是：從被測的囊胚中取出幾個______________（填“滋養層”或“內細胞團”）細胞，提取DNA；經PCR反應體系擴增SRY基因（Y染色體上特有的性別決定基因）片段，然后對擴增產物進行檢測。

要大量獲得SRY基因，PCR擴增時需要加入兩種引物：__________（選填“引物I”、“引物II”、“引物III”、“引物IV”），原因是DNA聚合酶只能從核苷酸鏈的_____________（選填“5’端”或“3’端”）開始延伸DNA鏈。除引物外，PCR反應體系中還包含緩沖液、模板DNA、___________________和_______________等成分。最后選擇出現____________（填“陽性”或“陰性”）反應的胚胎進行移植。

（4）為了使胚胎移植能成功，需要對代孕奶牛C進行_________________________處理，使之與供體的生理狀況保持相同。）為了提高胚胎利用率，胚胎移植前可對胚胎進行_________________________處理。

Answer 1

【答案】PstⅠ、SmaⅠ 奶牛乳腺蛋白基因的啟動子 促性腺激素 化學誘導 卵細胞膜 滋養層 引物I和引物IV 3’端 dNTP 熱穩定DNA聚合酶（Taq 酶） 陰性 同期發情 胚胎分割

【解析】

基因工程的操作步驟：目的基因的獲取；構建基因表達載體；把目的基因導入受體細胞；目的基因的檢測和鑒定。

胚胎移植：指將雌性動物體內的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的其他雌性動物的體內，使之繼續發育為新個體的技術。

（1）構建重組質粒時，為避免人胰島素基因末端發生任意連接和載體的自身環化，應該選擇不同的限制酶進行切割，AhaⅠ會破壞目的基因，故不能用AhaⅠ切割，又因為質粒沒有PaⅠ酶的識別序列，目的基因上無HindⅢ的識別序列，故應選用PstⅠ、SmaⅠ酶處理目的基因和載體。要使人胰島素基因在奶牛乳腺中特異性表達，應將人胰島素基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動子等調控元件重組在一起，可以從轉基因奶牛的乳汁中提取胰島素。

（2）①過程常用促性腺激素促進奶牛A產卵，然后在恰當時期采集卵子并培養成熟。②過程采集的奶牛精子常用化學誘導法處理使其獲能，與成熟的卵子在專用受精溶液中完成受精。受精過程中，在精子觸及卵細胞膜的瞬間會產生透明帶反應，這是防止多精入卵受精的第一道屏障，精子入卵的第二道屏障是卵細胞膜反應。

（3）應該選擇滋養層細胞，提取DNA進行性別鑒定。由于DNA聚合酶只能從核苷酸鏈的3’端開始延伸DNA鏈，故應該選擇引物I和引物IV進行PCR擴增。除引物外，PCR反應體系中還包含緩沖液、模板DNA、dNTP和Taq 酶等成分。最后選擇出現陰性反應的胚胎即為雌性進行移植。

（4）為了使胚胎移植能成功，需要對代孕奶牛C進行同期發情處理，使之與供體的生理狀況保持相同。為了提高胚胎利用率，胚胎移植前可對胚胎進行胚胎分割處理，這樣可以獲得同卵雙胎或多胎。