Question

【題目】α1-抗胰蛋白酶是肝臟產生的一種糖蛋白，缺乏該酶會引起肺氣腫。某公司成功培育出轉基因羊，這種羊進入泌乳期后，其乳汁中含有人類的α1-抗胰蛋白酶，可用于治療肺氣腫。請回答下列問題：

（1）為獲取目的基因，需要在肝細胞中提取____________，通過反轉錄產生cDNA，再通過__________技術進行快速擴增。

（2）將α1-抗胰蛋白酶基因與____________的啟動子等調控組件重組構建基因表達載體，然后通過____________技術，導入羊的受精卵中。

（3）受精卵通過早期胚胎培養，一般發育到____________階段通過胚胎移植到受體子宮孕育。早期胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎是________________________。為了選育出能泌乳的雌羊，移植前需從胚胎的____________部位取樣，通過DNA鑒定分析性別。

（4）α1-抗胰蛋白酶是一種結構較復雜的糖蛋白，上述生產方法與傳統的轉基因大腸桿菌生產比較，其優勢在于________________________。

Answer 1

【答案】mRNA PCR 乳腺蛋白基因 顯微注射 桑椹胚或囊胚 受體子宮對早期胚胎基本不發生免疫排斥反應 滋養層 羊細胞內有內質網和高爾基體，能對蛋白質進行加工

【解析】

基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。
（2）基因表達載體的構建：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）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①應用DNA分子雜交技術檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因；②應用分子雜交技術檢測目的基因是否轉錄出了mRNA；③應用抗原-抗體雜交技術檢測目的基因是否翻譯成蛋白質。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）α1-抗胰蛋白酶基因在肝細胞中表達，所以可以在肝細胞中提取mRNA，反轉錄產生相應cDNA，再通過PCR技術進行體外擴增。
（2）為了使α1-抗胰蛋白酶基因在乳腺細胞中表達，需要將其與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組，構建基因表達載體，然后通過顯微注射技術，導入羊的受精卵中。
（3）牛和羊的胚胎一般發育到桑椹胚或囊胚，再進行胚胎移植；早期胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎是受體子宮對早期胚胎基本不發生免疫排斥反應。DNA分析鑒定性別須從胚胎的滋養層部位取樣，這樣既保證了遺傳信息一致，又不影響內細胞團進一步發育。
（4）糖蛋白的形成需要進行蛋白質的加工，相對原核細胞而言，羊細胞有內質網和高爾基體，具備蛋白質加工的能力。