Question

【題目】生長(zhǎng)激素缺乏癥患者，也被稱為“袖珍人”，因生長(zhǎng)激素不足而導(dǎo)致生長(zhǎng)發(fā)育障礙，身材矮小。生長(zhǎng)激素缺乏癥發(fā)病率為1/8500，是一種內(nèi)分泌疾病，表現(xiàn)為身材矮小、生長(zhǎng)障礙、性發(fā)育障礙、代謝紊亂、神經(jīng)系統(tǒng)、心、腎功能異常。目前一般通過(guò)注射生長(zhǎng)激素治療，科研人員嘗試?yán)�用奶牛乳腺生物反�?yīng)器生產(chǎn)生長(zhǎng)素，以保證臨床用量。

（1）外源生長(zhǎng)激素基因作為目的基因除了可以從基因組文庫(kù)獲取外，還可以利用從供體動(dòng)物_________細(xì)胞中提取的mRNA，在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成。

（2）下表為4種限制酶的識(shí)別序列和酶切位點(diǎn)，右下圖為含有生長(zhǎng)激素基因的DNA片段及其具有的限制酶切點(diǎn)。若需利用酶切法（只用一種酶）獲得生長(zhǎng)激素基因，最應(yīng)選擇的限制酶是______________。

（3）利用轉(zhuǎn)基因牛、羊的乳汁提取藥物工藝簡(jiǎn)單，要使用蛋白基因在奶牛乳腺中特異性表達(dá)，應(yīng)將藥用蛋白基因與___________等調(diào)控元件重組在一起，導(dǎo)入性染色體組成為_________的受精卵中。如果將藥用蛋白基因轉(zhuǎn)移到動(dòng)物的膀胱上皮細(xì)胞中，利用轉(zhuǎn)基因牛、羊的尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于_________________。

Answer 1

【答案】 垂體 MspⅠ 奶牛乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子 XX 不受性別、時(shí)間限制

【解析】試題分析：本題結(jié)合圖表，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)問(wèn)題，能結(jié)合圖中和表中信息準(zhǔn)確答題，表中是四種限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，其中BamHⅠ的識(shí)別序列也能被MboⅠ識(shí)別和切割。圖中是，用BamHⅠ切割會(huì)破壞目的基因，用MboⅠ切割也會(huì)破壞目的基因，因此要用酶切法獲得目的基因，最應(yīng)選擇的限制酶是MspⅠ和SmaⅠ。

（1）生長(zhǎng)激素是垂體合成分泌的，因此可以在垂體細(xì)胞中提取到生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA，再在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下合成生長(zhǎng)激素基因。

（2）要獲得目的基因必須在目的基因的兩側(cè)相應(yīng)的酶切位點(diǎn)進(jìn)行切割，圖1中可以看出，BamHⅠ的酶切位點(diǎn)在目的基因的中間， SmaⅠ的酶切位點(diǎn)只有一個(gè)，這兩種限制酶不能用來(lái)切割，根據(jù)表格可以看出，SmaⅠ的識(shí)別序列中含有MspⅠ的識(shí)別序列，因此要獲得目的基因可用限制酶MspⅠ切割。

（3）完整的基因表達(dá)載體要包括目的基因、乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子和終止子、標(biāo)記基因等部分，因此要使用蛋白基因在奶牛乳腺中特異性表達(dá)，應(yīng)將藥用蛋白基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起，導(dǎo)入到雌性母體，雌性的性染色體組成為XX。利用轉(zhuǎn)基因牛羊尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于，處于不同發(fā)育時(shí)期的雌雄動(dòng)物都可生產(chǎn)藥物，不受時(shí)間和性別的限制，而從動(dòng)物乳汁中提取藥物則受到限制。