Question

【題目】科學(xué)家培養(yǎng)出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中，回答下列問題：

（1）若要體外獲得大量的人生長(zhǎng)激素基因，可采用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，該技術(shù)中，對(duì)設(shè)計(jì)的引物之間的堿基對(duì)要求是________________。若該目的基因循環(huán)擴(kuò)增3次，理論上需要消耗________個(gè)引物。

（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體過程中，一般情況下質(zhì)粒和目的基因需用________進(jìn)行切割。構(gòu)建的重組質(zhì)粒上啟動(dòng)子的本質(zhì)和作用是__________________________________________

（3）將重組質(zhì)粒通過________法導(dǎo)入小鼠的受體細(xì)胞時(shí)，常選用受精卵作為受體細(xì)胞的原因是_____________________________________________。

（4）人的生長(zhǎng)激素基因能在小鼠膀胱上皮細(xì)胞中表達(dá)的原因是__________。在轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)人的生長(zhǎng)激素基因只在膀胱上皮細(xì)胞中表達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是__________。

Answer 1

【答案】不能互補(bǔ)配對(duì) 14 同種限制酶 啟動(dòng)子的本質(zhì)是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段；作用是供RNA聚合酶的識(shí)別、結(jié)合以驅(qū)動(dòng)目的基因的轉(zhuǎn)錄 顯微注射 受精卵具有發(fā)育全能性，可使外源基因在相應(yīng)組織細(xì)胞表達(dá) 生物界共用一套遺傳密碼子 有利于分離提取生長(zhǎng)激素，且對(duì)小鼠干擾最小

【解析】

目的基因的獲取和構(gòu)建基因表達(dá)載體一般要同種限制酶。培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)，往往采用受精卵作為受體細(xì)胞，因?yàn)槭芫�卵的全能性最高。因�(yàn)樽匀唤缢�有生物共用一套遺傳密碼子，所以一種生物的基因能在另一種生物體內(nèi)表達(dá)。

（1）由于DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，而只能從3’端延伸DNA鏈，因此DNA復(fù)制需要引物，當(dāng)合成的引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的3’端開始延伸DNA鏈，故為了保證形成的引物能與DNA模板鏈形成互補(bǔ)的堿基對(duì)，而設(shè)計(jì)的引物之間的堿基對(duì)不能互補(bǔ)配對(duì)。若該目的基因循環(huán)擴(kuò)增3次，則得到8個(gè)DNA分子，16條DNA鏈，除了最初的兩條模板鏈上沒有引物，其余的DNA鏈上均有引物，故理論上需要消耗14個(gè)引物。

（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，為保證切割后的黏性末端相同，一般情況下質(zhì)粒和目的基因需用同種限制酶進(jìn)行切割。啟動(dòng)子是DNA上的堿基序列，故構(gòu)建的重組質(zhì)粒上啟動(dòng)子的本質(zhì)是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段；其作用是供RNA聚合酶的識(shí)別、結(jié)合以驅(qū)動(dòng)目的基因的轉(zhuǎn)錄。

（3）重組質(zhì)粒導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞一般用顯微注射法，由于動(dòng)物細(xì)胞在分化的過程中，只有細(xì)胞核具有全能性，故常選用動(dòng)物的受精卵做受體細(xì)胞，原因是受精卵具有發(fā)育的全能性，可使外源基因在相應(yīng)組織細(xì)胞表達(dá)，進(jìn)而形成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。

（4）由于生物界共用一套遺傳密碼，故人的生長(zhǎng)激素基因能在小鼠膀胱上皮細(xì)胞中表達(dá)。在轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)人的生長(zhǎng)激素基因只在膀胱上皮細(xì)胞中表達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是有利于分離提取生長(zhǎng)激素，且對(duì)小鼠干擾最小。