Question

【題目】下圖是通過生物工程技術(shù)培育能產(chǎn)生人胰島素轉(zhuǎn)基因克隆牛的流程。

回答下列問題：

(1)轉(zhuǎn)基因克隆牛的培育過程應(yīng)用的生物工程技術(shù)有轉(zhuǎn)基因技術(shù)、胚胎移植以及_________________。

(2)①過程是基因工程，通常利用PCR技術(shù)獲取人胰島素基因，進(jìn)行該技術(shù)的前提是____________________________，以便合成引物。為使人胰島素基因在轉(zhuǎn)基因克隆牛的乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，需將人胰島素基因與___________________重組在一起。

(3)②過程所用的細(xì)胞核中性染色體組成為______________，選用胚胎細(xì)胞核比選用體細(xì)胞核更容易成功，其原因是____________________________________________________。

(4)胚胎工程的發(fā)展離不開實(shí)驗(yàn)和理論的支持：1890年，英國(guó)劍橋大學(xué)的生物學(xué)家將純種安哥拉兔的兩個(gè)4細(xì)胞胚胎移入另一只純種比利時(shí)兔的輸卵管中，成功產(chǎn)下了2只純種安哥拉兔，這個(gè)實(shí)驗(yàn)首次證實(shí)__________________________________的可能性。關(guān)于哺乳動(dòng)物在自然條件下___________________________________規(guī)律的研究，為胚胎工程提供了理論基礎(chǔ)。

Answer 1

【答案】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植、早期胚胎培養(yǎng) 要有一段已知目的基因（或：人胰島素基因）的核苷酸序列 （牛）乳腺蛋白基因啟動(dòng)子 XX 動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易（或:胚胎細(xì)胞分化程度低，細(xì)胞核全能性高） 同種動(dòng)物的胚胎在異體動(dòng)物體內(nèi)發(fā)育 （體內(nèi)）受精和早期胚胎發(fā)育

【解析】

圖中①是轉(zhuǎn)基因技術(shù)，②是細(xì)胞核移植的過程，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌的乳汁生產(chǎn)所需要的藥品，因而稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。圖中把基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程有機(jī)結(jié)合在一起獲得能產(chǎn)生人胰島素轉(zhuǎn)基因克隆牛的過程。

（1）從圖中可以看出轉(zhuǎn)基因克隆牛的培育過程應(yīng)用的生物工程技術(shù)有轉(zhuǎn)基因技術(shù)、胚胎移植以及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植、早期胚胎培養(yǎng)等技術(shù)。

（2）用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，首先要有一段已知目的基因（或：人胰島素基因）的核苷酸序列作為模板。要使人胰島素基因在轉(zhuǎn)基因克隆牛的乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，就需要把人胰島素基因與（牛）乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，通過顯微注射等方法，導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中。

（3）該過程需要讓人的胰島素在牛的乳腺中表達(dá)且分泌，因此需要把目的基因?qū)�入到雌性�?xì)胞中，因此②過程所用的細(xì)胞核中性染色體組成為XX；動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易（或:胚胎細(xì)胞分化程度低，細(xì)胞核全能性高），因此選用胚胎細(xì)胞核比選用體細(xì)胞核更容易成功。

（4）安哥拉兔和比利時(shí)兔是兩個(gè)不同的品種，但將純種安哥拉兔的兩個(gè)4細(xì)胞胚胎移入另一只純種比利時(shí)兔的輸卵管中，成功產(chǎn)下了2只純種安哥拉兔，這個(gè)實(shí)驗(yàn)首次證實(shí)同種動(dòng)物的胚胎在異體動(dòng)物體內(nèi)發(fā)育的可能性。通過對(duì)哺乳動(dòng)物在自然條件下（體內(nèi)）受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律的研究，為胚胎工程提供了理論基礎(chǔ)。