Question

【题目】动物乳腺生物反应器是20世纪90年代出现的技术。利用转基因动物的乳房作为生物发酵工厂，大规模生产某些急需的活性物质或药用蛋白。以下是生产人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的流程。BamHI、HindII、SmaI直线所示为三种限制酶的酶切位点。

（1）上图中载体需要对天然质粒进行改造才能得到，原因是______。图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需同时用相同的限制酶HindII和BamH I切割目的基因和载体，而不用限制酶SmaI的原因是____________________________________________

（2）①过程将目的基因导入牛受精卵的技术是____________________。 ②过程称为_____代孕牛需要进行 _____处理。

（3）为检测人乳铁蛋白基因是否成功翻译，可采用______________技术。

（4）要将转基因乳牛个体发展成为遗传稳定的品系，可以通过______________技术来实现。

Answer 1

【答案】天然质粒很难满足作为载体所具备的一些特点 采用同种限制酶切割目的基因和载体能产生相同的DNA片段末端，便于连接；限制酶SmaI的切割位点位于目的基因上，切割后不能获得完整的目的基因 显微注射技术 胚胎移植 同期发情 抗原-抗体杂交技术 克隆

【解析】

本题综合考查了基因工程、胚胎工程相关的知识。

（1）在基因工程中最常用的载体是质粒，但并不是任何一个质粒都可以作载体的，这是因为作为基因工程的载体通常要满足下列条件：①载体DNA必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基因片段之外，这样才不至于因目的基因的插入而失活。②载体DNA必需具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。③载体DNA必需带有标记基因，以便重组后进行重组子的筛选。 ④载体DNA必需是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。⑤载体DNA分子大小应适合，以便提取和在体外进行操作，太大就不便操作。因此往往要对天然质粒要进行人工改造后才能用于基因工程操作。在基因工程中往往要用同一种限制酶同时去切割目的基因和载体，目的是能产生相同的黏性末端，便于把目的基因和载体用DNA连接酶连在一起。由图可以看出人乳铁蛋白基因左端有BamH I酶切点，右端有SmaI酶切位点和HindII酶切位点，但限制酶SmaI会破坏人乳铁蛋白基因的完整结构而使人乳铁蛋白基因失去其功能。因此需要同时用相同的限制酶HindII和BamH I切割目的基因和载体，而不用限制酶SmaI。

（2）①过程是将目的基因导入到受体细胞，将目的基因导入不同的细胞常采用不同的方法，如果将目的基因导入到植物细胞常采用的方法有农杆菌转化法、基因枪法、和花粉管通道法。如果将目的基因导入到动物细胞常采用的方法是显微注射法。如果是把目的基因导入到微生物细胞中常用转化法。②过程是把早期胚胎植入代孕母牛体内，完成这一操作所用到的技术手段叫做胚胎工程。在做胚胎移植时需要对供体牛和受体牛用激素进行同期发情处理，这样才能使移植的胚胎移入后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。

（3）为检测人乳铁蛋白基因是否成功翻译成蛋白质。检测方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品。

（4）遗传稳定的品系通常是指纯合子，因为纯合子自交不发生性状分离，但转基因乳牛不能自交，所以不能通过有性繁殖来维持其遗传性状的稳定性，要想维持其遗传的稳定性只能通过无性繁殖去实现，也即通过克隆技术来实现。