Question

5．材料一“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妻的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养使其发育到囊胚期，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿．它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径．
材料二  下面是北京大学生命科学院申请的一项专利：

申请专利号	03109739.1	专利申请日	2003.04.14
名称	利用转基因番茄生产胰岛素的方法	公开号	1458161
公开日	2003.11.26	申请（专利权）	林忠平
地址	北京市北京大学生命科学学院	搜索 发明（设计）人	林忠平、倪挺、陈溪、胡武雷
专利摘要	本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素，所用的人胰岛素基因是依据植物偏爱密码子的原则来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在C端上加上KDEL的内质网滞序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解．将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄中表达人胰岛素．

据上述材料一回答下列问题：
（1）“试管婴儿”的形成用到那些技术？体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植．（至少写两项），若要得到“同卵双胞胎”，还需采用的技术是胚胎分割．
（2）“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在技术上的区别是后者必需做植入前胚胎遗传学 诊断．
据上述材料二回答下列问题：
（3）此基因工程中，目的基因是人胰岛素基因．将人工合成的DNA片段拼接在一起，所必需的酶是限制酶、DNA连接酶．
（4）该项技术合成的胰岛素可在植物细胞的内质网中保存，以避免胰岛素在植物细胞中被降解．
（5）用目的基因与农杆菌的质粒（或Ti质粒）结合构建表达载体．目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是番茄染色体DNA上是否插入了目的基因．

Answer 1

分析 1、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术．设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的胚胎，再经移植后产生后代的技术．
2、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

解答 解：（1）“试管婴儿”的形成主要采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，属于有性生殖；若要得到“同卵双胞胎”，还需采用胚胎分割技术．
（2）“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在技术上的区别是后者必需做植入前胚胎遗传学诊断，选择出符合要求的胚胎．
（3）此基因工程的目的是利用转基因番茄生产胰岛素，可见目的基因是人胰岛素基因．将人工合成的DNA片段拼接在一起，首先要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，其次还需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子．
（4）该项技术所用的人胰岛素基因是通过人工合成的若干DNA片段拼接而成，并且在C端上加上KDEL的内置网滞序列，因此合成的胰岛素可在植物细胞的内质网中保存，以避免胰岛素在植物细胞中被降解．
（5）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，即用目的基因与农杆菌的质粒（或Ti质粒）结合构建表达载体．目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是番茄染色体DNA上是否插入了目的基因．
故答案为：
（1）体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植    胚胎分割
（2）植入前胚胎遗传学
（3）人胰岛素基因     限制酶、DNA连接酶
（4）内质网
（5）质粒（或Ti质粒）    番茄染色体DNA上是否插入了目的基因

点评 本题考查基因工程和胚胎工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节问题；识记试管婴儿技术，掌握试管婴儿和设计试管婴儿的区别，能结合所学的知识准确答题．