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新品種。下圖1為基因表達載體，圖2為培育流程。

(1)培育雙轉基因奶牛涉及的生物技術有_______________________________________________(至少2項)。

(2)牛乳鐵蛋白肽基因能在轉基因奶牛的乳腺細胞中表達，人干擾素基因則可在全身細胞表達，這與構建表達載體時________的選擇有關。據圖可知，干擾素基因與____________基因可同時轉錄，基因工程過程中主要的工具酶有________________。

(3)將基因導入牛胎兒成纖維細胞前，需用________將其處理成單個細胞。成纖維細胞無法直接發育成個體，需要去核卵母細胞的細胞質誘導，以實現細胞核的________。

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

Answer 1

【答案】基因工程、動物細胞培養、核移植、胚胎移植 啟動子 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、基因表達載體的構建：①過程：用同一種限制酶切割目的基因和運載體，再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。②目的：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并表達和發揮作用。③基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因。

（1）啟動子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結合位點，能控制著轉錄的開始；

（2）終止子在基因的尾端，它控制著轉錄的結束；

（3）標記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

2、目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①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；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

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為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。

（1）識圖分析可知，圖2為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）基因表達載體含有復制原點、啟動子、終止子、目的基因和標記基因，啟動子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結合位點，能控制著轉錄的開始，牛乳鐵蛋白肽基因能在轉基因奶牛的乳腺細胞中表達，人干擾素基因則可在全身細胞表達，這與構建表達載體時啟動子的選擇有關。據圖可知，干擾素基因與新霉素抗性基因可同時轉錄，基因工程過程中主要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。

（3）將基因導入牛胎兒成纖維細胞前，需用胰蛋白酶或者膠原蛋白酶將其處理成單個細胞。成纖維細胞無法直接發育成個體，需要用去核的卵母細胞的細胞質誘導，以實現動物細胞核的全能性。

（4）研究者利用抗原-抗體雜交技術篩選出干擾素成功表達的胚胎進行移植。