Question

【題目】紅細胞生成素（EPO）是體內促進紅細胞生成的一種激素物質，是當今最成功的基因工程藥物，可用于治療腎衰性貧血等疾病。由于天然EPO來源極為有限，目前臨床使用的紅細胞生成素主要來自于基因工程技術生產的重組人紅細胞生成素（rhEPO），其簡要生產流程如下圖。請回答：

（1）從人體組織中提取EPO基因的_____________，通過逆錄得到cDNA，再通過PCR技術獲得大量EPO基因，利用該技術擴增目的基因的前提是__________________________。

（2）過程①的目的是__________________________。

（3）構建的基因表達載體含有人EPO基因及其啟動子、終止子、_____________等，其中啟動子的作用是__________________________。

（4）過程②常采用_____________法。檢測重組細胞是否表達出 rhEPO常用_____________技術。

（5）采用細胞培養的方法生產EPO成本比較昂貴。設想將基因表達載體轉入性染色體組成為_______的哺乳動物受精卵中，并使目的基因在轉基因動物的乳腺細胞中表達，從而在乳汁中獲得EPO。這樣的轉基因動物稱為_____________。

Answer 1

【答案】mRNA 要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據這一序列合成引物 使目的基因在受體細胞中穩定存在，并且可以遺傳給下一代，同時，使的基因能夠表達和發揮作用 標記基因 驅動目的基因轉錄出mRNA 顯微注射 抗原一抗體雜交 XX 乳腺（房）生物反應器

【解析】

基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構建：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）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：

①分子水平上的檢測：a、檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因﹣DNA分子雜交技術；b、檢測目的基因是否轉錄出了mRNA﹣分子雜交技術；c、檢測目的基因是否翻譯成蛋白質﹣抗原﹣抗體雜交技術。

②個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）獲取目的基因的方法可通過反轉錄法，故從人體組織中提取EPO的mRNA，通過逆轉錄得到cDNA，再通過PCR技術獲得大量EPO基因，利用PCR擴增技術擴增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據這一序列合成引物。

（2）識圖分析可知，圖中過程①為基因表達載體的構建，構建基因表達載體的目的是：使目的基因在受體細胞中穩定存在，并且可以遺傳給下一代，同時，使的基因能夠表達和發揮作用。

（3）基因表達載體的組成除了目的基因外，還包括啟動子、終止子和標記基因以及復制原點，其中啟動子與RNA聚合酶識別并結合，驅動目的基因轉錄出mRNA。

（4）識圖分析可知，過程②是將構建的基因表達載體導入動物細胞的過程，常采用顯微注射法。檢測重組細胞是否表達出 人紅細胞生成素rhEPO常用抗原-抗體雜交技術。

（5）根據基因工程應用中乳腺生物反應器的制作過程可知，可以將基因表達載體轉入性染色體組成為XX的雌性哺乳動物受精卵中，并使目的基因在轉基因動物的乳腺細胞中表達，從而在乳汁中獲得EPO。這樣的轉基因動物稱為乳腺生物反應器。