Question

12．繼哺乳動物乳腺生物反應器研發成功后，膀胱生物反應器的研究也取得了一定進展．最近，科學家培育出一種轉基因小鼠，其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中．請回答：
（1）將人的生長激素基因導入小鼠受體細胞中，常用方法是顯微注射法．
（2）進行轉基因時，通常要將外源基因轉入受精卵或早期胚胎細胞細胞中，原因是受精卵或早期胚胎細胞具有全能性，可使外源基因在相應組織細胞中表達．
（3）通常采用DNA分子雜交技術檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組．為了檢測生長激素基因是否轉錄出了mRNA，可用標記的生長激素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術稱為DNA-RNA分子雜交．為了檢測胰島素基因轉錄的mRNA是否翻譯成生長激素，常用抗原-抗體雜交技術．
（4）在研制膀胱生物反應器時，應使外源基因在小鼠的膀胱上皮細胞中特異表達．
（5）若使外源基因在乳腺細胞中表達，在構建基因表達載體時必須加入乳腺蛋白基因的啟動子．啟動子的作用是提供RNA聚合酶特異性識別結合位點，驅動基因轉錄．

Answer 1

分析 1、基因工程至少需要三種工具：限制性核酸內切酶（限制酶）、DNA連接酶、運載體．其中常用的運載體：質粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒．作為運載體必須具備的條件：①要具有限制酶的切割位點； ②要有標記基因（如抗性基因），以便于重組后重組子的篩選③能在宿主細胞中穩定存在并復制；④是安全的，對受體細胞無害，而且要易從供體細胞分離出來．
2、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：
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：（1）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．（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法．
（2）在基因工程中，由于受精卵或早期胚胎細胞具有全能性，可使外源基因在相應組織細胞表達，因此進行基因轉移時，通常要將外源基因轉入受精卵或早期胚胎中．
（3）檢測目的基因是否插入了小鼠的基因組通常采用DNA分子雜交技術．為了檢測生長激素基因是否轉錄出了mRNA，可用標記的生長激素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術稱為DNA-RNA分子雜交．為了檢測胰島素基因轉錄的mRNA是否翻譯成生長激素，常用抗原-抗體雜交技術．
（4）在研制膀胱生物反應器時，應在目的基因前加膀胱組織特異性表達的啟動子，使外源基因在小鼠的膀胱上皮細胞中特異表達．
（5）若使外源基因在乳腺細胞中表達，在構建基因表達載體時必須加入乳腺蛋白基因的啟動子．啟動子的作用是提供RNA聚合酶特異性識別結合位點，驅動基因轉錄．
故答案為：
（1）顯微注射法
（2）受精卵或早期胚胎細胞     受精卵或早期胚胎細胞具有全能性，可使外源基因在相應組織細胞中表達
（3）DNA分子雜交  生長激素基因      DNA-RNA分子雜交    生長激素（蛋白質）
（4）膀胱上皮    
（5）乳腺蛋白基因的啟動子       提供RNA聚合酶特異性識別結合位點，驅動基因轉錄

點評 本題以膀胱生物反應器的制備為題材，考查基因工程和核移植的相關知識，要求考生識記基因工程的具體步驟及相關注意事項；識記核移植的概念，能結合所學的知識準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．