Question

【題目】α抗胰蛋白酶可以治療肺氣腫等疾病。下圖是科學家培育含人α抗胰蛋白酶因子基因(mAAT)的轉(zhuǎn)基因山羊的流程圖，請回答下列相關(guān)問題：

獲取mAAT基因→構(gòu)建基因表達載體→顯微注射導入山羊受精卵→形成胚胎→將胚胎移入受體母羊→發(fā)育成轉(zhuǎn)基因山羊

（1）利用PCR技術(shù)對mAAT基因進行擴增，前提是要有一段以mAAT基因的核苷酸序列為 模板合成的____。擴增過程中，該物質(zhì)與DNA模板鏈的3’端結(jié)合，理由是____

（2）目的基因可以直接從生物體分離得到，也可以通過人工合成獲取。請推測由mRNA反轉(zhuǎn)錄合成人α抗胰蛋白酶因子基因(mAAT)的大致過程：________________（用文字和箭頭表述）。

（3）構(gòu)建基因表達載體的目的是________。為了使mAAT基因只在山羊乳腺中表達，需要在構(gòu)建表達載體時在mAAT基因前端加上在乳腺中特異性表達的____，同時還需要有標記基因，其作用是____

（4）胚胎移植中，應選擇有____的個體作為受體母羊，并對受體母羊進行同期發(fā)情處理。

Answer 1

【答案】引物 DNA合成只能從3’端延伸 mRNADNA、RNA雜交雙鏈→單鏈DNA人α抗胰蛋白酶因子基因（mAAT） 使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并可遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用 啟動子 將含有目的基因的細胞篩選出來 健康體質(zhì)和正常繁殖能力

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�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：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)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）利用PCR技術(shù)對mAAT基因進行擴增，前提是要有一段以mAAT基因的核苷酸序列為模板合成的引物。由于DNA合成時只能從3’端延伸，因此擴增過程中，該物質(zhì)應與DNA模板鏈的3'端結(jié)合。
（2）由mRNA反轉(zhuǎn)錄合成人α抗胰蛋白酶因子基因（mAAT）的大致過程：。
（3）構(gòu)建基因表達載體的目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并可遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。啟動子是轉(zhuǎn)錄過程中RNA聚合酶的識別位點，為了使mAAT基因只在山羊乳腺中表達，需要在構(gòu)建表達載體時在mAAT基因前端加上在乳腺中特異性表達的啟動子；標記基因的作用是將含有目的基因的細胞篩選出來。
（4）胚胎移植中，應選擇有健康體質(zhì)和正常繁殖能力的個體作為受體母羊，并對受體母羊進行同期發(fā)情處理。