Question

5．材料一“試管嬰兒”技術是通過將不孕夫妻的精子和卵細胞取出在試管中完成受精，并在試管中培養(yǎng)使其發(fā)育到囊胚期，再將胚胎移入女性子宮內發(fā)育成胎兒．它不僅使一部分不能生育的男女重新獲得了生育的機會，也為人類的優(yōu)生開辟了新的途徑．
材料二  下面是北京大學生命科學院申請的一項專利：

申請專利號	03109739.1	專利申請日	2003.04.14
名稱	利用轉基因番茄生產(chǎn)胰島素的方法	公開號	1458161
公開日	2003.11.26	申請（專利權）	林忠平
地址	北京市北京大學生命科學學院	搜索 發(fā)明（設計）人	林忠平、倪挺、陳溪、胡武雷
專利摘要	本發(fā)明利用轉基因番茄作為生物反應器生產(chǎn)人胰島素，所用的人胰島素基因是依據(jù)植物偏愛密碼子的原則來設計所含的密碼子，通過人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在C端上加上KDEL的內質網(wǎng)滯序列，避免胰島素在植物細胞中的降解．將該基因置于CaMV35S啟動子和果實專一性啟動子2A12的驅動之下通過農桿菌介導的方法轉入番茄中，在番茄中表達人胰島素．

據(jù)上述材料一回答下列問題：
（1）“試管嬰兒”的形成用到那些技術？體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植．（至少寫兩項），若要得到“同卵雙胞胎”，還需采用的技術是胚胎分割．
（2）“試管嬰兒”技術誕生后，繼而出現(xiàn)了“設計試管嬰兒技術”，二者在技術上的區(qū)別是后者必需做植入前胚胎遺傳學 診斷．
據(jù)上述材料二回答下列問題：
（3）此基因工程中，目的基因是人胰島素基因．將人工合成的DNA片段拼接在一起，所必需的酶是限制酶、DNA連接酶．
（4）該項技術合成的胰島素可在植物細胞的內質網(wǎng)中保存，以避免胰島素在植物細胞中被降解．
（5）用目的基因與農桿菌的質粒（或Ti質粒）結合構建表達載體．目的基因能否在番茄中穩(wěn)定遺傳的關鍵是番茄染色體DNA上是否插入了目的基因．

Answer 1

分析 1、試管嬰兒技術是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植后產(chǎn)生后代的技術．設計試管嬰兒技術是通過體外受精獲得許多胚胎，然后從中選擇符合要求的胚胎，再經(jīng)移植后產(chǎn)生后代的技術．
2、基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�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(jù)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(tài)細胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：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．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）“試管嬰兒”的形成主要采用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術，屬于有性生殖；若要得到“同卵雙胞胎”，還需采用胚胎分割技術．
（2）“試管嬰兒”技術誕生后，繼而出現(xiàn)了“設計試管嬰兒技術”，二者在技術上的區(qū)別是后者必需做植入前胚胎遺傳學診斷，選擇出符合要求的胚胎．
（3）此基因工程的目的是利用轉基因番茄生產(chǎn)胰島素，可見目的基因是人胰島素基因．將人工合成的DNA片段拼接在一起，首先要用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，其次還需要用DNA連接酶將目的基因與運載體連接形成重組DNA分子．
（4）該項技術所用的人胰島素基因是通過人工合成的若干DNA片段拼接而成，并且在C端上加上KDEL的內置網(wǎng)滯序列，因此合成的胰島素可在植物細胞的內質網(wǎng)中保存，以避免胰島素在植物細胞中被降解．
（5）將目的基因導入植物細胞常用農桿菌轉化法，即用目的基因與農桿菌的質粒（或Ti質粒）結合構建表達載體．目的基因能否在番茄中穩(wěn)定遺傳的關鍵是番茄染色體DNA上是否插入了目的基因．
故答案為：
（1）體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植    胚胎分割
（2）植入前胚胎遺傳學
（3）人胰島素基因     限制酶、DNA連接酶
（4）內質網(wǎng)
（5）質粒（或Ti質粒）    番茄染色體DNA上是否插入了目的基因

點評 本題考查基因工程和胚胎工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)問題；識記試管嬰兒技術，掌握試管嬰兒和設計試管嬰兒的區(qū)別，能結合所學的知識準確答題．