Question

【题目】普通牛奶赖氨酸含量低，为提高牛奶中赖氨酸的含量，利用现代生物工程技术，得到了一头转入外源赖氨酸基因的奶牛，预计将来其分泌的乳汁中含有更多的赖氨酸。下图为培育转基因动物的技术流程图：

（1）在过程①用到的两种工具酶中，对核苷酸序列有严格要求的工具酶是______________，其作用的对象是两个脱氧核苷酸之间的_______________键。

（2）在基因表达载体中，目的基因的首端必须含有________，它是__________识别和结合的部位。

（3）过程②中为获得能大量产生赖氨酸的转基因牛，该基因表达载体导入的受体细胞是_______________，常用的导入方法是________________法。

（4）将该受体细胞培育成为一头奶牛还需要的技术有： ___________、_______________。

（5）动物细胞培养过程中，培养环境中除须提供O2外还须混入一定量的_____，混入的气体的主要作用是_________________。为保证被培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境，可以在细胞培养液中添加一定量的___________，以防培养过程中的污染。

Answer 1

【答案】限制性内切酶（限制酶） 磷酸二酯 启动子 RNA聚合酶 受精卵 显微注射 早期胚胎培养 胚胎移植 CO2 维持培养液的pH 抗生素

【解析】

1．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。

2.胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术，这是胚胎工程的最后一道工序。

（1）过程①为基因表达载体的构建，在该过程中用到限制酶和DNA连接酶，限制酶能识别双链DNA中特定的核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

（2）一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子和标记基因等，启动子位于目的基因的首端，是一段特殊结构的DNA片段，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，并驱动基因的转录。

（3）本实验的最终目标获得能大量产生赖氨酸的转基因牛，因此，过程②（目的基因导入受体细胞）中的受体细胞应该是受精卵，常用显微注射法将目的基因表达载体导入。

（4）图中的受体细胞为受精卵，将该受体细胞经过早期胚胎培养技术培养成适宜阶段的早期胚胎，然后通过胚胎移植技术将早期胚胎置入经过同期发情处理的受体牛子宫内，完成胚胎发育过程。

（5）动物细胞培养过程中，培养环境中除须提供O2外还须混入一定量的CO2，CO2能维持培养液的pH。培养的动物细胞需要处于无菌、无毒的环境，因此通常在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以保证培养过程中的无菌、无毒环境。