Question

【題目】普通牛奶賴氨酸含量低，為提高牛奶中賴氨酸的含量，利用現代生物工程技術，得到了一頭轉入外源賴氨酸基因的奶牛，預計將來其分泌的乳汁中含有更多的賴氨酸。下圖為培育轉基因動物的技術流程圖：

（1）在過程①用到的兩種工具酶中，對核苷酸序列有嚴格要求的工具酶是______________，其作用的對象是兩個脫氧核苷酸之間的_______________鍵。

（2）在基因表達載體中，目的基因的首端必須含有________，它是__________識別和結合的部位。

（3）過程②中為獲得能大量產生賴氨酸的轉基因牛，該基因表達載體導入的受體細胞是_______________，常用的導入方法是________________法。

（4）將該受體細胞培育成為一頭奶牛還需要的技術有： ___________、_______________。

（5）動物細胞培養過程中，培養環境中除須提供O2外還須混入一定量的_____，混入的氣體的主要作用是_________________。為保證被培養的動物細胞處于無菌、無毒的環境，可以在細胞培養液中添加一定量的___________，以防培養過程中的污染。

Answer 1

【答案】限制性內切酶（限制酶） 磷酸二酯 啟動子 RNA聚合酶 受精卵 顯微注射 早期胚胎培養 胚胎移植 CO2 維持培養液的pH 抗生素

【解析】

1．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：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。

2.胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎，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，這是胚胎工程的最后一道工序。

（1）過程①為基因表達載體的構建，在該過程中用到限制酶和DNA連接酶，限制酶能識別雙鏈DNA中特定的核苷酸序列，并使每一條鏈中特定部位的兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。

（2）一個基因表達載體的組成，除了目的基因外，還必須有啟動子、終止子和標記基因等，啟動子位于目的基因的首端，是一段特殊結構的DNA片段，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，并驅動基因的轉錄。

（3）本實驗的最終目標獲得能大量產生賴氨酸的轉基因牛，因此，過程②（目的基因導入受體細胞）中的受體細胞應該是受精卵，常用顯微注射法將目的基因表達載體導入。

（4）圖中的受體細胞為受精卵，將該受體細胞經過早期胚胎培養技術培養成適宜階段的早期胚胎，然后通過胚胎移植技術將早期胚胎置入經過同期發情處理的受體牛子宮內，完成胚胎發育過程。

（5）動物細胞培養過程中，培養環境中除須提供O2外還須混入一定量的CO2，CO2能維持培養液的pH。培養的動物細胞需要處于無菌、無毒的環境，因此通常在細胞培養液中添加一定量的抗生素，以保證培養過程中的無菌、無毒環境。