Question

19．人的血清白蛋白（HSA）在臨床上需求量很大，通常從人血中提�。�如果應用現(xiàn)代生物技術，將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細胞中，那么利用牛的乳汁生產(chǎn)血清白蛋白就成為可能．其大致過程如下：

（1）②過程使用逆（反）轉(zhuǎn)錄酶酶，③表示PCR技術．基因工程的核心是過程④（填序號），其中人血清白蛋白基因首端必需含有啟動子．
（2）圖中方法C是顯微注射技術．鑒定人血清白蛋白基因是否成功在轉(zhuǎn)基因牛體內(nèi)表達的方法稱為抗原--抗體雜交．
（3）該圖示培育良種牛的過程中用到的胚胎工程技術有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植．（至少兩項）
（4）乳汁保存和運輸條件相對較高，而奶酪便于保存和運輸，預將轉(zhuǎn)基因牛D分泌的乳汁制成奶酪，需要一種關鍵性酶--凝乳酶．研究發(fā)現(xiàn)，如果將該凝乳酶20位和24位氨基酸改變?yōu)榘腚装彼�，其催化能力將提�?倍．通過蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)高效凝乳酶，所需步驟有b、a、d、e．
a． 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)設計                  b． 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能分析
c． 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的定向改造              d． 凝乳酶基因的定向改造
e． 將改造后的凝乳酶基因?qū)�入受體細胞    f． 將定向改造的凝乳酶導入受體細胞．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示是利用奶牛乳汁生產(chǎn)人類血清白蛋白的圖解，其中①是用限制酶切割質(zhì)粒，②利用人工合成法的反轉(zhuǎn)錄合成目的基因血清蛋白基因，③PCR擴增技術體外大量復制目的基因，④構(gòu)建目的基因表達載體．方法C用顯微注射法將目的基因?qū)�入受體細胞．圖中A是胚胎培養(yǎng)，B為胚胎移植過程．

解答 解：（1）培育“乳腺生物反應器”動物的一個重要環(huán)節(jié)是獲得控制特定藥物合成的目的基因．如圖所示：獲得人體血清白蛋白基因的方法是從人的細胞獲得血清白蛋白基因的mRNA，然后在逆（反）轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下合成血清白蛋白基因，再經(jīng)過PCR擴增技術獲得大量血清白蛋白基因．基因工程的核心是構(gòu)建基因表達載體．基因表達載體含有位于目的基因的首端的啟動子．
（2）圖中受體細胞是動物的受精卵，常用顯微注射法將目的基因?qū)�入動物細胞．基因表達產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，因此常用抗原--抗體雜交方法鑒定人血清白蛋白基因是否成功在轉(zhuǎn)基因牛體內(nèi)表達．
（3）由以上分析可知，圖示過程①～④～轉(zhuǎn)基因牛D表示基因工程獲得轉(zhuǎn)基因牛D；A是胚胎培養(yǎng)，B為胚胎移植過程．因此圖中涉及到基因工程、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術．
（4）考查蛋白質(zhì)工程改造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的步驟．通過分析想要的蛋白質(zhì)的功能，預測蛋白質(zhì)應有的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)逆向推測控制該蛋白質(zhì)合成的基因的堿基組成及排列順序．最后就是將改造后的目的基因?qū)�入受體細胞，從而轉(zhuǎn)錄翻譯得出目的蛋白．即需要b、a、d、e．
故答案為：
（1）逆（反）轉(zhuǎn)錄酶    PCR    ④啟動子
（2）顯微注射技術    抗原--抗體雜交
（3）體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植
（4）b、a、d、e（選擇對即可得分，不要求排序）

點評 本題結(jié)合科學家采用不同方法培育良種牛的過程圖解，考查基因工程、胚胎工程和生態(tài)工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理和技術，識記胚胎工程的相關技術，能準確判斷圖中各數(shù)字或字母的名稱；識記生態(tài)工程所依據(jù)的生態(tài)學原理，能運用所學的知識答題．