Question

【題目】在電影中，蜘蛛俠能產生高強度的蜘蛛絲，其實在現實中，基因工程也創造出了“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，高強度的蛛絲蛋白可用于許多重要的特種工業領域。請回答相關問題：

(1)為保證實驗成功，產生蛛絲蛋白的基因需要從________(基因組/部分基因/cDNA)文庫中獲取，并與________________等調控組件重組在一起，與載體相連構建成為表達載體，再通過________等方法，將表達載體導入羊的________，獲得重組細胞。

(2)將獲得的重組細胞培養成早期胚胎后，移植到經過________處理的受體母羊子宮內。因為我們對細胞所需的營養條件還沒有完全搞清楚，所以在早期胚胎的培養中，往往還需要添加________。若需要一次產生兩頭轉基因“蜘蛛羊”，可將早期胚胎進行________處理。

(3)若所得到的“蜘蛛羊”(已知表達載體已進入細胞)乳汁中沒有檢測到蛛絲蛋白，科學家為判斷問題所在，應該用________的方法，檢測蛛絲蛋白基因是否整合到了染色體上。

Answer 1

【答案】cDNA 羊的乳腺蛋白基因的啟動子 顯微注射 受精卵 同期發情 動物血清 胚胎分割 DNA分子雜交

【解析】

1、cDNA文庫和基因文庫的比較表：

2、分子水平上的檢測：

①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；
②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。

（1）基因組文庫中的基因含有啟動子和內含子，cDNA文庫是利用mRNA反轉錄獲得的，基因中不含內含子，這就除去了基因結構中內含子的干擾，實驗容易成功。所以要使羊的乳汁中含有蛛絲蛋白質，目的基因最好從cDNA文庫中獲取。目的基因應與羊的乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件組合在一起才能在受體細胞內成功復制并表達；構建完成的基因表達載體需通過顯微注射技術導入羊的受精卵，獲得重組細胞。

（2）胚胎移植時，要對受體進行同期發情處理，這樣可以為胚胎移植入受體子宮提供相同的生理環境；早期胚胎的培養中，除基本營養成分外，還需要添加動物血清。對早期胚胎使用胚胎分割技術處理，可一次產生兩頭轉基因“蜘蛛羊”。
（3）表達載體已進入細胞，但乳汁中沒有檢測到蛛絲蛋白，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，因此可先采用DNA分子雜交技術檢測蛛絲蛋白基因是否整合到了染色體上，若已確認此步成功，則應該繼續采用分子雜交技術檢測蛛絲蛋白基因是否轉錄形成mRNA，以找出原因。