Question

【题目】人血清白蛋白(HSA)是人血浆中主要的蛋白质，占血浆总蛋白的60％。临床使用的HSA主要通过人体血液提取，受人血来源不足和血源传染病等影响，供应相对紧张。因此，重组人血清白蛋白的生产作为一种获得大量无病原的HSA的替代方法越来越受到重视。对于HSA的表达研究已经涉及细菌、酵母菌、转基因动物和转基因植物等多种表达系统。请回答下列问题：

(1)获得HSA基因后，可用________技术在短时间内对基因进行大量扩增。构建基因表达载体时，先用______分别切割HSA基因和质粒，然后再用_____酶(此酶既可以连接黏性末端，又可以连接平末端)将二者连接起来。

(2)如果以大肠杆菌作为受体细胞，首先要用_______处理细胞，使其成为_____细胞，然后将重组基因表达载体DNA分子溶于缓冲液中与其混合，完成转化过程。

(3)利用转基因哺乳动物作为乳腺生物反应器生产HSA时，要将HSA基因与__基因的启动子等调控组件重组在一起;一般用___的方法，将基因表达载体导入哺乳动物的受精卵中，再使其发育为转基因动物。

(4)若受体细胞为双子叶植物，常用________法将目的基因导入植物体细胞，再将体细胞进行组织培养，得到转基因植株。

Answer 1

【答案】PCR（或多聚酶链式反应） （同一）限制酶 T4DNA连接 Ca2+ 感受态 乳腺蛋白 显微注射 农杆菌转化

【解析】

1、基因工程的基本工具：

（1）“分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

（2）“分子缝合针”--DNA连接酶：两种DNA连接酶（EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键；②区别：EcoliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接粘性末端和平末端，但连接效率较低；

（3）“分子运输车”--载体：最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

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。

（1）利用PCR技术可实现目的基因的快速扩增；用同种限制酶切割目的基因和载体，然后用DNA连接酶将二者进行连接，E coli DNA连接酶只能连接黏性末端，T4 DNA连接酶既可以连接黏性末端，又可以连接平末端。

（2）若受体细胞为大肠杆菌，则最常用的方法是用Ca2+处理细胞，使其处于能吸收周围环境中的DNA分子的感受态，然后将重组基因表达载体DNA分子溶于缓冲液中与其混合，完成转化过程。

（3）乳腺生物反应器是通过动物分泌的乳汁来生产所需的药品，因此需要将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起，使其能在乳腺细胞中表达。一般采用显微注射的方法将目的基因导入动物细胞。

（4）农杆菌转化法是将目的基因导入双子叶植物的常用方法。