Question

【題目】[生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題] 人抗凝血酶Ⅲ由人體肝細(xì)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_______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_________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______________。

（2）重組人抗凝血酶Ⅲ基因表達(dá)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__________決定了人抗凝血酶Ⅲ基因只能在山羊乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)。

（3）山羊的ES細(xì)胞來自早期胚胎干細(xì)胞。在飼養(yǎng)層細(xì)胞上培養(yǎng)時，ES細(xì)胞具有__________________的特性。將重組人抗凝血酶Ⅲ基因表達(dá)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(xì)胞時，該表達(dá)載體進(jìn)入ES細(xì)胞的方式為__________。

（4）對山羊進(jìn)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(xì)胞，當(dāng)卵母細(xì)胞培養(yǎng)至_________時，可去核并移入上述ES細(xì)胞的細(xì)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(xì)胞做________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

【答案】 肝細(xì)胞（肝臟） Taq酶（耐高溫DNA聚合酶） 合成DNA的原料和能量 山羊β–酪蛋白基因啟動子 只分裂不分化 胞吞 MⅡ中期（減數(shù)分裂第二次分裂中期） DNA（基因）

【解析】【試題分析】

本題以培育山羊乳腺生物反應(yīng)器大量生產(chǎn)人抗凝血酶Ⅲ為載體綜合考查了基因工程、動物細(xì)胞工程和胚胎工程的相關(guān)知識。要解答本題，需要對所學(xué)知識進(jìn)行認(rèn)真的梳理，再結(jié)合題意進(jìn)行綜合分析作答。

1、PCR擴增技術(shù)與自然條件下的DNA復(fù)制相比，不同之處在于，需要引物，需要耐高溫的熱穩(wěn)定性DNA聚合酶。兩個引物是Taq酶（耐高溫DNA聚合酶）的結(jié)合位點。

2、基因工程的操作步驟中，在導(dǎo)入目的基因之前，需要構(gòu)建基因表達(dá)載體，即將抗凝血酶Ⅲ基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起。這樣就可以在轉(zhuǎn)基因山羊分泌的乳汁中獲取大量的人抗凝血酶Ⅲ了。

（1）人抗凝血酶Ⅲ由人體肝細(xì)胞產(chǎn)生，所以要獲取人抗凝血酶Ⅲ基因，需從人的肝細(xì)胞（肝臟）中獲取該基因的mRNA，逆轉(zhuǎn)錄成cDNA；DNA聚合酶的作用是催化DNA的復(fù)制，即將原料脫氧核糖核苷酸通過引物與模板鏈進(jìn)行配對，合成新的DNA單鏈。所以在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(dá)載體中，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(xì)胞中特異性表達(dá)。

（3）在飼養(yǎng)層細(xì)胞上培養(yǎng)時，ES細(xì)胞具有只分裂不分化的特性；依題意可知，該表達(dá)載體進(jìn)入ES細(xì)胞的方式為胞吞。

（4）核移植時，卵母細(xì)胞需培養(yǎng)至MⅡ中期（減數(shù)分裂第二次分裂中期）才可去核并完成核移植；為選擇雌性胚胎，可在囊胚時取滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA（基因）分析用以鑒定性別。