Question

【題目】生長激素缺乏癥患者，也被稱為“袖珍人”，因生長激素不足而導致生長發(fā)育障礙，身材矮小。生長激素缺乏癥發(fā)病率為1/8500，是一種內(nèi)分泌疾病，表現(xiàn)為身材矮小、生長障礙、性發(fā)育障礙、代謝紊亂、神經(jīng)系統(tǒng)、心、腎功能異常。目前一般通過注射生長激素治療，科研人員嘗試利用奶牛乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)生長素，以保證臨床用量。

（1）外源生長激素基因作為目的基因除了可以從基因組文庫獲取外，還可以利用從供體動物_________細胞中提取的mRNA，在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成。

（2）下表為4種限制酶的識別序列和酶切位點，右下圖為含有生長激素基因的DNA片段及其具有的限制酶切點。若需利用酶切法（只用一種酶）獲得生長激素基因，最應(yīng)選擇的限制酶是______________。

（3）利用轉(zhuǎn)基因牛、羊的乳汁提取藥物工藝簡單，要使用蛋白基因在奶牛乳腺中特異性表達，應(yīng)將藥用蛋白基因與___________等調(diào)控元件重組在一起，導入性染色體組成為_________的受精卵中。如果將藥用蛋白基因轉(zhuǎn)移到動物的膀胱上皮細胞中，利用轉(zhuǎn)基因牛、羊的尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于_________________。

Answer 1

【答案】 垂體 MspⅠ 奶牛乳腺蛋白基因的啟動子 XX 不受性別、時間限制

【解析】試題分析：本題結(jié)合圖表，考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各步驟中的相關(guān)細節(jié)問題，能結(jié)合圖中和表中信息準確答題，表中是四種限制酶的識別序列和切割位點，其中BamHⅠ的識別序列也能被MboⅠ識別和切割。圖中是，用BamHⅠ切割會破壞目的基因，用MboⅠ切割也會破壞目的基因，因此要用酶切法獲得目的基因，最應(yīng)選擇的限制酶是MspⅠ和SmaⅠ。

（1）生長激素是垂體合成分泌的，因此可以在垂體細胞中提取到生長激素基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA，再在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下合成生長激素基因。

（2）要獲得目的基因必須在目的基因的兩側(cè)相應(yīng)的酶切位點進行切割，圖1中可以看出，BamHⅠ的酶切位點在目的基因的中間， SmaⅠ的酶切位點只有一個，這兩種限制酶不能用來切割，根據(jù)表格可以看出，SmaⅠ的識別序列中含有MspⅠ的識別序列，因此要獲得目的基因可用限制酶MspⅠ切割。

（3）完整的基因表達載體要包括目的基因、乳腺蛋白基因的啟動子和終止子、標記基因等部分，因此要使用蛋白基因在奶牛乳腺中特異性表達，應(yīng)將藥用蛋白基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起，導入到雌性母體，雌性的性染色體組成為XX。利用轉(zhuǎn)基因牛羊尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于，處于不同發(fā)育時期的雌雄動物都可生產(chǎn)藥物，不受時間和性別的限制，而從動物乳汁中提取藥物則受到限制。