Question

9．人抗凝血酶Ⅲ由人體肝細胞產(chǎn)生，具有抗凝血、防血栓的作用．研究人員通過培育山羊乳腺生物反應(yīng)器大量生產(chǎn)人抗凝血酶Ⅲ．請回答下列問題：
（1）獲取人抗凝血酶Ⅲ基因常用方法有兩種，一種是從人的肝細胞（肝臟）中獲取該基因mRNA，逆轉(zhuǎn)錄成cDNA．另一種是PCR，根據(jù)人抗凝血酶Ⅲ基因上游及下游的堿基序列，設(shè)計2種特異性引物，從染色體DNA上獲取并擴增人抗凝血酶Ⅲ基因．在PCR過程中，兩個引物是Taq酶（耐高溫DNA聚合酶）的結(jié)合位點，也是子鏈延伸的起點，dNTP（dATP、dCTP、dGTP、dTTP）在此過程中的作用是提供合成DNA的原料和能量．
（2）重組人抗凝血酶Ⅲ基因表達載體由山羊β-酪蛋白基因啟動子、人抗凝血酶Ⅲ基因、標(biāo)記基因和終止子組成，其中山羊β-酪蛋白基因啟動子決定了人抗凝血酶Ⅲ基因只能在山羊乳腺細胞中特異性表達．
（3）山羊的ES細胞來自早期胚胎干細胞．在飼養(yǎng)層細胞上培養(yǎng)時，ES細胞具有只分裂不分化的特性．將重組人抗凝血酶Ⅲ基因表達載體包埋在由磷脂雙分子層構(gòu)成的脂質(zhì)體內(nèi)并轉(zhuǎn)染ES細胞時，該表達載體進入ES細胞的方式為胞吞．
（4）對山羊進行同期發(fā)情和超數(shù)排卵處理，得到代孕母羊和多個卵母細胞，當(dāng)卵母細胞培養(yǎng)至MⅡ中期（減數(shù)分裂第二次分裂中期）時，可去核并移入上述ES細胞的細胞核，完成核移植．為選擇雌性胚胎，可在囊胚時取滋養(yǎng)層細胞做DNA（基因）分析用以鑒定性別．對于羊奶中是否含有人抗凝血酶Ⅲ，可用抗原-抗體雜交方法檢測．

Answer 1

分析 1、基因工程中獲取目的基因的方法有三種：從基因文庫中獲取目的基因、利用PCR技術(shù)擴增目的基因、人工合成法：包括反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法．
2、啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)．
3、胚胎干細胞
（1）哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，來源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來．
（2）具有胚胎細胞的特性，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞．另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化，可進行冷凍保存，也可進行遺傳改造．

解答 解：（1）通過反轉(zhuǎn)錄法獲取目的基因時，由于抗凝血酶Ⅲ基因在肝細胞中選擇性表達，因此需要從人的肝細胞中獲取該基因mRNA，逆轉(zhuǎn)錄成cDNA．利用PCR技術(shù)擴增目的基因時，兩個引物是Taq酶（耐高溫DNA聚合酶）的結(jié)合位點，也是子鏈延伸的起點，dNTP（dATP、dCTP、dGTP、dTTP）在此過程中的作用是提供合成DNA的原料和能量．
（2）啟動子能夠啟動基因的轉(zhuǎn)錄，重組人抗凝血酶Ⅲ基因表達載體中的山羊β-酪蛋白基因啟動子決定了人抗凝血酶Ⅲ基因只能在山羊乳腺細胞中特異性表達．
（3）在飼養(yǎng)層細胞上培養(yǎng)時，ES細胞具有只分裂不分化的特性．將重組人抗凝血酶Ⅲ基因表達載體包埋在由磷脂雙分子層構(gòu)成的脂質(zhì)體內(nèi)并轉(zhuǎn)染ES細胞時，脂質(zhì)體類似于囊泡，因此該表達載體進入ES細胞的方式為胞吞．
（4）卵母細胞需要培養(yǎng)至MⅡ中期時才具備受精的能力，因此將培養(yǎng)至該時期的卵母細胞可去核并移入上述ES細胞的細胞核，完成核移植．為選擇雌性胚胎，可在囊胚時取滋養(yǎng)層細胞做 DNA（基因）分析用以鑒定性別．故答案為：
（1）肝細胞（肝臟）    Taq酶（耐高溫DNA聚合酶）    合成DNA的原料和能量
（2）山羊β-酪蛋白基因啟動子
（3）只分裂不分化    胞吞
（4）MⅡ中期（減數(shù)分裂第二次分裂中期）  DNA（基因）

點評 本題結(jié)合山羊乳腺生物反應(yīng)器，考查了基因工程、胚胎工程的有關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、工具、操作過程及應(yīng)用；識記胚胎干細胞的特點及應(yīng)用，能運用所學(xué)的知識答題．