Question

5．如图是利用奶牛乳腺生物反应器制备胰岛素的流程图，请据图回答：

（1）由图可知，构建重组质粒时，为避免人胰岛素基因末端发生任意连接和运载体的自身环化应选用SmaI和PstI酶处理目的基因和运载体．要使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，应将人胰岛素基因与奶牛乳腺蛋白基因启动子等调控元件重组在一起．
（2）①过程常用促性腺激素处理奶牛A使其排出更多的卵子，然后在恰当时期采集卵子并培养成熟；②过程采集的奶牛精子需经获能处理后，才能与成熟的卵子在专用受精溶液中完成受精．判断卵子是否受精的标志是在卵黄膜与透明带的间隙可以看到两个极体．
（3）为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶牛C进行同期发情处理，使之与供体的生理状况保持相同．
（4）若要大量获得胰岛素基因，可使用PCR技术扩增目的基因，该技术需要缓冲液、四种脱氧核苷酸、目的基因、两种引物及耐高温的DNA聚合酶．

Answer 1

分析 1、图中①表示超数排卵，获取卵细胞，②表示获取精子，③表示受精作用，④表示目的基因导入受体细胞，⑤表示通过胚胎移植的方式将早期胚胎移植到代孕母牛体内，⑥表示胚胎发育．
2、要大量获得胰岛素基因，可使用PCR技术进行体外扩增目的基因，该技术需要缓冲液、四种脱氧核苷酸、目的基因、两种引物及耐高温的DNA聚合酶．原理：DNA双链复制．过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成．

解答 解：（1）含目的基因的外源DNA分子上有PstⅠ、SmaⅠ、AluⅠ三种限制酶切割位点，但用AluⅠ切割会破坏目的基因，单独用PstⅠ切割会导致目的基因或质粒自身环化，也会导致目的基因和载体的黏性末端发生任意连接，因此为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ分别对含人胰岛素基因的DNA、质粒进行切割．要使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，应将人胰岛素基因与奶牛乳腺蛋白基因启动子等调控元件重组在一起．
（2）①过程为超数排卵，常用促性腺激素处理奶牛A使其排出更多的卵子．精子需经获能处理后，才可以受精．在卵黄膜与透明带的间隙可以看到两个极体，说明卵子发生受精．
（3）为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶牛C进行同期发情处理，使之与供体的生理状况保持相同．
（4）若要大量获得胰岛素基因，可使用PCR技术进行体外扩增目的基因，该技术需要缓冲液、四种脱氧核苷酸、目的基因、两种引物及耐高温的DNA聚合酶．
故答案为：
（1）SmaI和PstI       奶牛乳腺蛋白基因启动子
（2）促性腺激素      获能   在卵黄膜与透明带的间隙可以看到两个极体
（3）同期发情
（4）PCR技术     耐高温的DNA聚合酶

点评 本题难度适中，属于考纲中识记、理解层次的要求，着重考查了基因工程的限制酶的作用特点、启动子的功能、目的基因导入动物细胞的方法、胚胎移植等相关知识，要求考生具有一定的识图能力，并能识记相关基础知识．