Question

【题目】在电影中，蜘蛛侠能产生高强度的蜘蛛丝，其实在现实中，基因工程也创造出了“蜘蛛羊”，该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白，高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答相关问题：

(1)为保证实验成功，产生蛛丝蛋白的基因需要从________(基因组/部分基因/cDNA)文库中获取，并与________________等调控组件重组在一起，与载体相连构建成为表达载体，再通过________等方法，将表达载体导入羊的________，获得重组细胞。

(2)将获得的重组细胞培养成早期胚胎后，移植到经过________处理的受体母羊子宫内。因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全搞清楚，所以在早期胚胎的培养中，往往还需要添加________。若需要一次产生两头转基因“蜘蛛羊”，可将早期胚胎进行________处理。

(3)若所得到的“蜘蛛羊”(已知表达载体已进入细胞)乳汁中没有检测到蛛丝蛋白，科学家为判断问题所在，应该用________的方法，检测蛛丝蛋白基因是否整合到了染色体上。

Answer 1

【答案】cDNA 羊的乳腺蛋白基因的启动子 显微注射 受精卵 同期发情 动物血清 胚胎分割 DNA分子杂交

【解析】

1、cDNA文库和基因文库的比较表：

2、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。

（1）基因组文库中的基因含有启动子和内含子，cDNA文库是利用mRNA反转录获得的，基因中不含内含子，这就除去了基因结构中内含子的干扰，实验容易成功。所以要使羊的乳汁中含有蛛丝蛋白质，目的基因最好从cDNA文库中获取。目的基因应与羊的乳腺蛋白基因的启动子等调控组件组合在一起才能在受体细胞内成功复制并表达；构建完成的基因表达载体需通过显微注射技术导入羊的受精卵，获得重组细胞。

（2）胚胎移植时，要对受体进行同期发情处理，这样可以为胚胎移植入受体子宫提供相同的生理环境；早期胚胎的培养中，除基本营养成分外，还需要添加动物血清。对早期胚胎使用胚胎分割技术处理，可一次产生两头转基因“蜘蛛羊”。
（3）表达载体已进入细胞，但乳汁中没有检测到蛛丝蛋白，可能是蛛丝蛋白基因没有整合到染色体上，也可能是蛛丝蛋白没有表达，因此可先采用DNA分子杂交技术检测蛛丝蛋白基因是否整合到了染色体上，若已确认此步成功，则应该继续采用分子杂交技术检测蛛丝蛋白基因是否转录形成mRNA，以找出原因。