Question

【題目】在電影中，蜘蛛俠能產(chǎn)生高強(qiáng)度的蜘蛛絲，其實(shí)在現(xiàn)實(shí)中，基因工程也創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，高強(qiáng)度的蛛絲蛋白可用于許多重要的特種工業(yè)領(lǐng)域。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：

(1)為保證實(shí)驗(yàn)成功，產(chǎn)生蛛絲蛋白的基因需要從________(基因組/部分基因/cDNA)文庫(kù)中獲取，并與________________等調(diào)控組件重組在一起，與載體相連構(gòu)建成為表達(dá)載體，再通過(guò)________等方法，將表達(dá)載體導(dǎo)入羊的________，獲得重組細(xì)胞。

(2)將獲得的重組細(xì)胞培養(yǎng)成早期胚胎后，移植到經(jīng)過(guò)________處理的受體母羊子宮內(nèi)。因?yàn)槲覀儗?duì)細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)條件還沒(méi)有完全搞清楚，所以在早期胚胎的培養(yǎng)中，往往還需要添加________。若需要一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”，可將早期胚胎進(jìn)行________處理。

(3)若所得到的“蜘蛛羊”(已知表達(dá)載體已進(jìn)入細(xì)胞)乳汁中沒(méi)有檢測(cè)到蛛絲蛋白，科學(xué)家為判斷問(wèn)題所在，應(yīng)該用________的方法，檢測(cè)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(dòng)子 顯微注射 受精卵 同期發(fā)情 動(dòng)物血清 胚胎分割 DNA分子雜交

【解析】

1、cDNA文庫(kù)和基因文庫(kù)的比較表：

2、分子水平上的檢測(cè)：

①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；
②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；

③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。

（1）基因組文庫(kù)中的基因含有啟動(dòng)子和內(nèi)含子，cDNA文庫(kù)是利用mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得的，基因中不含內(nèi)含子，這就除去了基因結(jié)構(gòu)中內(nèi)含子的干擾，實(shí)驗(yàn)容易成功。所以要使羊的乳汁中含有蛛絲蛋白質(zhì)，目的基因最好從cDNA文庫(kù)中獲取。目的基因應(yīng)與羊的乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件組合在一起才能在受體細(xì)胞內(nèi)成功復(fù)制并表達(dá)；構(gòu)建完成的基因表達(dá)載體需通過(guò)顯微注射技術(shù)導(dǎo)入羊的受精卵，獲得重組細(xì)胞。

（2）胚胎移植時(shí)，要對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)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(huán)境；早期胚胎的培養(yǎng)中，除基本營(yíng)養(yǎng)成分外，還需要添加動(dòng)物血清。對(duì)早期胚胎使用胚胎分割技術(shù)處理，可一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”。
（3）表達(dá)載體已進(jìn)入細(xì)胞，但乳汁中沒(méi)有檢測(cè)到蛛絲蛋白，可能是蛛絲蛋白基因沒(méi)有整合到染色體上，也可能是蛛絲蛋白沒(méi)有表達(dá)，因此可先采用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否整合到了染色體上，若已確認(rèn)此步成功，則應(yīng)該繼續(xù)采用分子雜交技術(shù)檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否轉(zhuǎn)錄形成mRNA，以找出原因。