Question

下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tet^R表示四环素抗性基因，amp^R表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ表示三种限制酶。请据图回答：

（1）从高表达人乳铁蛋白的组织细胞中提取mRNA，通过_______过程获得cDNA，用于PCR扩增。

（2）图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用_______限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌，首先需要在含_______的培养基上进行。

（3）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_______(填字母代号)。

A．启动子               B．tet^R                C．复制原点               D．amp^R

（4）过程①可采用的操作方法是_______法。进行过程②之前，需用相应的激素处理代孕牛，使其处于_______状态。

（5）对早期胚胎进行切割，可获得多个新个体，该种生殖方式是_______。

（6）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用_______技术。

Answer

逆转录 HindⅢ和BamHⅠ 氨苄青霉素 A 显微注射 同期发情 无性生殖（克隆） 抗原—抗体杂交

【解析】本题考查基因工程和胚胎工程，要求考生理解基因工程和胚胎工程的基本原理和基本操作程序，能利用所学知识解读图形，判断出图中过程①是将基因表达载体导入动物受精卵，过程②是胚胎移植，并能根据图中信息判断构建基因表达载体时如何选择限制酶，以及基因表达载体各组成部件的作用。

（1）以RNA为模板合成DNA的过程叫逆转录，从高表达人乳铁蛋白的组织细胞中提取mRNA，通过逆转录过程可获得cDNA，用于PCR扩增。

（2）分析图形可知，图中要将人乳铁蛋白基因插入载体，又能避免目的基因自身连接及质粒自身环化，需用HindⅢ和BamHⅠ限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。而用HindⅢ和BamHⅠ限制酶同时酶切载体，会破坏标记基因tetR（四环素抗性基因），但不会破坏标记基因ampR（氨苄青霉素抗性基因），因此筛选含有重组载体的大肠杆菌，首先需要在含氨苄青霉素的培养基上进行。

（3）题给选项中，启动子能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达；tetR 和ampR均为标记基因，用于检测目的基因是否导入受体细胞；复制原点是重组质粒在受体细胞内复制的起点，能保证重组质粒在受体细胞内复制并稳定遗传给子代细胞；因此A符合题意。

（4）过程①是将基因表达载体导入受体细胞——动物受精卵，采用的操作方法是显微注射法。过程②是将早期胚胎移植到代孕母牛子宫内发育，故进行过程②之前，需用相应的激素处理代孕牛，使其处于同期发情状态。

（5）对早期胚胎进行切割，可获得多个新个体，该种生殖方式是无性生殖（克隆）。

（6）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用抗原—抗体杂交技术，即利用抗体与抗原的特异性结合原理，用检测工具抗体去检测抗原（受体细胞内目的基因表达产物蛋白质）是否存在。

【点睛】易错知识点拨：

1.获取目的基因和切割质粒时限制酶的选择是学生易错的知识点，此时限制酶的选择需同时满足以下条件：1）所选择的限制酶要既能切取目的基因又能切割质粒，还要能在目的基因的两端形成不同的末端，也能在切割后的质粒两端形成不同的末端，这样在使用DNA连接酶连接时，才能有效避免目的基因自身相连，也能避免质粒自身环化。2）所使用的限制酶切割质粒后，质粒中要至少保留一个完整的标记基因不能被破坏，否则无法检测目的基因是否已经导入受体细胞内。

2.用抗原—抗体杂交技术检测目的基因在受体细胞内是否表达成功时，对抗原和抗体区分不清，需注意检测者使用的检测工具是抗体，目的基因表达出的蛋白质是抗原，若检测出抗原-抗体的结合物（杂交带），则表明受体细胞内目的基因已经成功表达。