Question

【題目】植物細(xì)胞壁中存在大量不能被豬消化的多聚糖類物質(zhì)，如半纖維素多聚糖、果膠質(zhì)（富含有半乳糖醛酸的多聚糖）等。研究人員通過基因工程、胚胎工程等技術(shù)培育出轉(zhuǎn)多聚糖酶基因manA豬，主要流程如下圖（neo為新霉素抗性基因）。

（1）將重組質(zhì)粒成功導(dǎo)入受體細(xì)胞后，經(jīng)培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)約有50%的細(xì)胞能正常表達目的基因產(chǎn)物，原因是_______________________。通過①過程獲得的重組質(zhì)粒含有4.9kb個堿基對，其中manA基因含有1.8kb個堿基對。若用BamHI和EcoRI聯(lián)合酶切割其中一種重組質(zhì)粒，只能獲得1.7kb和3.2kb兩種DNA片段，若用上述聯(lián)合酶切割同等長度的另一種重組質(zhì)粒，則可獲得___________kb長度兩種的DNA片段.

（2）圖2中，豬胎兒成纖維細(xì)胞一般選擇傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是_____________，豬的卵母細(xì)胞一般要培養(yǎng)到___________________期。

（3）在④過程的早期胚胎培養(yǎng)時，通常需要定期更換培養(yǎng)液，目的是______________，一般培養(yǎng)到______________________階段，可向受體移植。

（4）⑤過程前，通常需對受體母豬注射孕激素，對其進行_____________處理。與普通豬相比，該轉(zhuǎn)基因豬的優(yōu)勢是___________________________________________.

Answer 1

【答案】目的基因與質(zhì)粒連接時，存在正向連接和反向連接兩種 1.4和3.5 保持了正常的二倍體核型，遺傳物質(zhì)不變 MⅡ中 清除代謝廢物（減少代謝廢物對細(xì)胞的毒害，補充營養(yǎng)） 桑葚胚或囊胚 同期發(fā)情 能分泌多聚糖酶，提高飼料的利用率

【解析】

由圖1可知，BamHI與BglⅡ切割產(chǎn)生的黏性末端相同，兩種酶切割后，可以用DNA連接酶進行連接，但連接之后的產(chǎn)物不能被BamHI或BglⅡ識別切割。

由圖2可知，①構(gòu)建基因表達載體、②把目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、③核移植、④早期胚胎培養(yǎng)、⑤胚胎移植。

（1）由于BamHI與BglⅡ切割產(chǎn)生的黏性末端相同，用這兩種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后，構(gòu)建基因表達載體時，會出現(xiàn)正向連接和反向連接兩種重組質(zhì)粒，故會出現(xiàn)部分細(xì)胞不能正常表達目的基因產(chǎn)物。通過①構(gòu)建基因表達載體過程獲得的重組質(zhì)粒含有4.9kb個堿基對，其中manA基因含有1.8kb個堿基對。重組質(zhì)粒存在正向連接和反向連接兩種類型，由于BamHI與BglⅡ切割產(chǎn)生的黏性末端經(jīng)連接后，不能被BamHI或BglⅡ識別，只有BamHI切割的黏性末端經(jīng)過連接后可以被BamHI識別切割。故重組質(zhì)粒中只有1個BamHI識別位點和1個EcoRI識別位點。若用BamHI和EcoRI聯(lián)合酶切割其中一種重組質(zhì)粒，只能獲得1.7kb和3.2kb兩種DNA片段，說明該重組質(zhì)粒中BamHI識別位點與EcoRI識別序列的最短距離是1.7kb，則另一種連接方式的重組質(zhì)粒中，BamHI識別位點和EcoRI識別位點的距離分別是1.7kb+1.8kb=3.5kb和3.2-1.8=1.4kb，故用上述聯(lián)合酶切割同等長度的另一種重組質(zhì)粒，則可獲得3.5kb和1.4kb兩種長度的DNA片段。

（2）圖2中，豬胎兒成纖維細(xì)胞一般選擇傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞，因為10代以內(nèi)的細(xì)胞可以保持正常的二倍體核型，遺傳物質(zhì)不變。豬的卵母細(xì)胞一般要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂的中期再進行核移植。

（3）在④早期胚胎培養(yǎng)時，為了減少代謝廢物對細(xì)胞的毒害，及時補充營養(yǎng)，通常需要定期更換培養(yǎng)液，一般培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段，可進行胚胎移植。

（4）⑤胚胎移植前，通常需對受體母豬注射孕激素進行同期發(fā)情處理。與普通豬相比，轉(zhuǎn)多聚糖酶基因manA豬能分泌多聚糖酶，提高飼料的利用率。