Question

【題目】電影中，“蜘蛛俠”能產(chǎn)生高強(qiáng)度的蜘蛛絲，現(xiàn)實(shí)中的基因工程也創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，高強(qiáng)度的蛛絲蛋白可用于許多重要的特種工業(yè)領(lǐng)域．請(qǐng)回答：

（1）為保證實(shí)驗(yàn)成功，產(chǎn)生蛛絲蛋白的基因需要從_______（基因組/cDNA）文庫中獲取，并與______等調(diào)控組件重組在一起，然后與載體相連構(gòu)建成為表達(dá)載體；再通過________等方法，將表達(dá)載體導(dǎo)入羊的受精卵。

（2）將上述受精卵培養(yǎng)成早期胚胎后，移植到經(jīng)過_______處理的受體母羊子宮內(nèi)。因?yàn)槲覀儗?duì)細(xì)胞所需的營養(yǎng)條件還沒有完全研究清楚，所以在早期胚胎的培養(yǎng)中，往往還需要添加________。若需要一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”，可將早期胚胎進(jìn)行_______處理。

（3）若所得到的“蜘蛛羊”（已知表達(dá)載體已進(jìn)入細(xì)胞）乳汁中沒有檢測(cè)到蛛絲蛋白，科學(xué)家為判斷問題所在，應(yīng)該用_______的方法，先檢測(cè)_______，若已確認(rèn)此步成功，則應(yīng)該繼續(xù)檢測(cè)________。

Answer 1

【答案】 cDNA 羊的乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子 顯微注射 同期發(fā)情 動(dòng)物血清 胚胎分割 DNA分子雜交 蛛絲蛋白基因是否整合到了染色體上（或“是否在細(xì)胞中穩(wěn)定存在”，或“是否被細(xì)胞降解或水解”等都可以） 是否轉(zhuǎn)錄出了蛛絲蛋白的mRNA

【解析】試題分析：基因工程中分子水平上的檢測(cè)有：檢測(cè)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)；檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——分子雜交技術(shù)；檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。胚胎移植是指將雌性動(dòng)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(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。

（1）cDNA文庫是利用mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得的，除去了基因結(jié)構(gòu)中內(nèi)含子的干擾，實(shí)驗(yàn)容易成功。所以為保證實(shí)驗(yàn)成功，產(chǎn)生蛛絲蛋白的基因需要從cDNA文庫中獲取，為讓產(chǎn)生蛛絲蛋白的基因隨羊的乳汁一起表達(dá)，應(yīng)在目的基因前加上羊的乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子，構(gòu)建成表達(dá)載體；基因表達(dá)載體常用顯微注射法導(dǎo)入受精卵，獲得重組細(xì)胞。

（2）胚胎移植時(shí)，要對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，這樣可以為胚胎移植入受體子宮提供相同的生理環(huán)境；早期胚胎的培養(yǎng)中,除基本營養(yǎng)成分外，還需要添加動(dòng)物血清。使用胚胎分割移植技術(shù)，可一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”。

（3）表達(dá)載體已進(jìn)入細(xì)胞，但乳汁中沒有檢測(cè)到蛛絲蛋白，可能是蛛絲蛋白基因沒有整合到染色體上，也可能是蛛絲蛋白沒有表達(dá)，因此可先采用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否整合到了染色體上，若已確認(rèn)此步成功，則應(yīng)該繼續(xù)采用分子雜交技術(shù)檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否轉(zhuǎn)錄形成mRNA，以找出原因。

文庫類型	cDNA	基因組文庫
文庫大小	小	大
基因中啟動(dòng)子	無	有
基因中內(nèi)含子	無	有
基因多少	某種生物的部分基因	某種生物的全部基因
物種間的基因交流	可以	部分基因可以