Question

6．科學家利用生物工程技術，探究豬骨形態(tài)發(fā)生蛋白15（bmP15）基因具有表達特異性和示蹤干細胞誘導分化為類卵母細胞的潛能．通過擴增豬bmP15基因的啟動子片段與增強型綠色熒光蛋白（EGFP）基因構建表達載體，該工程技術基本流程如圖．請回答下列問題：

（1）利用PCR技術擴增bmP15基因的啟動子片段的前提，是要有一段已知核苷酸序列，以便合成引物．
（2）過程①中，應先用限制酶XhoⅠ和HindⅢ處理表達載體1，以便插入bmP15基因的啟動子構建表達載體2．
（3）過程②中，常采用顯微注射技術將表達載體2成功導入受體細胞．
（4）培養(yǎng)受體細胞時，通常需在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防污染；還需通入一定濃度的C0₂，目的是維持培養(yǎng)液的pH．
（5）在實驗結果的基礎上，利用標記的EGFP基因作探針，與豬羊水干細胞的mRNA進行分子雜交，可進一步探究豬bmp基因特異性表達的原因．
（6）實驗說明，bmP15基因啟動子調控下EGFP基因在豬卵巢細胞細胞表達．

Answer 1

分析 基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲�。虎诨�因表達載體的構建；③將目的基因導入受體細胞；④目的基因的檢測與鑒定．基因工程的工具有：限制性核酸內切酶、DNA連接酶和運載體．將目的基因導入動物細胞的方法是顯微注射技術．抗生素能夠消滅細菌等微生物．細胞中的基因選擇性表達．

解答 解：（1）PCR技術可以在短時間內體外大量擴增DNA分子．前提是要有一段已知核苷酸序列，以便合成引物．
（2）據(jù)圖示可知，切割目的基因時使用的限制酶XhoⅠ和HindⅢ，構建基因表達載體時，需用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，因此過程①中，需利用XhoⅠ和HindⅢ限制酶處理表達載體1．
（3）將目的基因導入動物細胞的方法是顯微注射技術．因此，過程②中常采用顯微注射技術將表達載體2成功導入受體細胞．
（4）培養(yǎng)受體細胞時，通常需在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防雜菌污染．動物細胞培養(yǎng)還需要氣體環(huán)境，如需通入一定濃度的C0₂，目的是維持培養(yǎng)液的pH．
（5）檢測目的基因是否轉錄出了mRNA，使用分子雜交技術．因此為了進一步探究豬bmp基因特異性表達的原因，可以提取上述豬肌肉細胞的mRNA利用標記的EGFP基因作探針，進行分子雜交．
（6）據(jù)實驗結果，只有在豬卵巢細胞中檢測出綠色熒光，而豬肌肉細胞核豬羊水干細胞中均沒有檢測出綠色熒光，因此推測豬bmp15基因在豬卵巢細胞特異性表達．
故答案為：
（1）PCR     引物
（2）XhoⅠ和HindⅢ
（3）顯微注射
（4）抗生素       維持培養(yǎng)液的pH
（5）EGFP
（6）豬卵巢細胞

點評 本題考查基因工程的相關知識，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或的能力，難度適中．