Question

【題目】人的血清白蛋白（HAS）在臨床上需求量很大，目前通常將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)血清白蛋白，基本步驟如下：

I.采集良種供體奶牛的卵母細(xì)胞和精子，通過體外受精，形成受精卵；

II.將人血清白蛋白基因?qū)�入奶牛受精卵，形成重組細(xì)胞；

Ⅲ.電脈沖刺激重組細(xì)胞，促使其形成早期胚胎；

Ⅳ.將胚胎移植到受體母牛的子宮中，最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。

請回答下列問題：

（1）步驟I中，卵母細(xì)胞與精子結(jié)合過程中防止多精入卵的生理反應(yīng)包括______。自然條件下，受精是在雌性動物的_______________內(nèi)完成的。

（2）步驟II中，將人的血清白蛋白基因?qū)�入牛受精卵最為有效的方法�?/span>__________。導(dǎo)入基因前，需要將血清白蛋白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，這一步驟稱為______________________________。

（3）步驟Ⅲ中，進行動物早期胚胎的體外培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除了含有各種無機鹽和有機鹽、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分外，還需要添加_______和動物血清。一般情況下，通常在合成培養(yǎng)基中加入一定量的抗生素，其目的是______________________________。

（4）步驟IV中，應(yīng)選擇性別為______________________________的奶牛胚胎進行移植。

Answer 1

【答案】透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng) 輸卵管 顯微注射技術(shù) 構(gòu)建基因表達載體 激素 防止雜菌污染 雌性

【解析】

體外受精技術(shù)中，采集到的精子和卵細(xì)胞都需要進行一定的培養(yǎng)，精子需要獲能之后才能受精，而卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)的減數(shù)第二次分裂的中期；受精過程為：頂體反應(yīng)→穿越放射冠→穿越透明帶（透明帶反應(yīng)）→卵細(xì)胞膜反應(yīng)（卵黃膜封閉作用）→卵子完成減數(shù)第二次分裂并釋放第二極體→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂開始�；�因工程中，如果使用動物細(xì)胞作為受體細(xì)胞，所用導(dǎo)入目的基因的方法一般是顯微注射法；構(gòu)建成功的基因表達載體需要具備啟動子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因等等必須的功能部分，以使目的基因能夠在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，復(fù)制保存并轉(zhuǎn)錄成功，構(gòu)建基因表達載體的常用工具酶有兩種為限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。為使得胚胎發(fā)育能夠正常地順利進行，在培養(yǎng)基中必須添加動物血清和一定量的激素；根據(jù)題意，為了能夠從牛乳中提取到該血清蛋白，所以需要得到能夠分泌牛乳的牛，必須為母牛，因此胚胎移植前需要進行性別鑒定，通常取細(xì)胞滋養(yǎng)層細(xì)胞，最常用的方法是SRY-PCR性別鑒定技術(shù)。

（1）步驟I中，阻止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。自然條件下，受精是在雌性動物的輸卵管內(nèi)完成的。

（2）將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法。為了使導(dǎo)入的血清白蛋白（HAS）基因能正常表達，需要在導(dǎo)入該基因前，將血清白蛋白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，這一步稱為構(gòu)建基因表達載體。

（3）步驟Ⅲ中，進行動物早期胚胎的體外培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除了含有各種無機鹽、有機鹽、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分外，還要添加動物激素和血清。通常在合成培養(yǎng)基中加入一定量的抗生素，其目的是防止細(xì)菌污染培養(yǎng)基，因為抗生素有抑制細(xì)菌的生長繁殖的作用。

（4）血清白蛋白要從乳汁中提取，只有雌性奶牛才能產(chǎn)生乳汁，因此胚胎移植時，必須選取雌性奶牛的胚胎進行移植。