Question

动物乳腺生物反应器的原理是基于转基因平台，将外源基因导入动物基因组中，并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力。下图为利用奶牛生产抗病毒的特效药—干扰素的基本流程。请回答下列问题。

（1）由干扰素mRNA形成cDNA的①过程称为____________，②过程可通过______________技术扩增获得大量干扰素基因。

（2）干扰素基因与乳腺蛋白基因的_____________等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的______________中。

（3）⑤过程表示的是体外受精，该过程主要包括____________、精子的获取和受精等步骤。在体外受精前要对精子进行_________处理，体外受精后，应将受精卵移入______培养液中继续培养。培养过程中，在培养液中添加一定量的_______________，以防止杂菌污染；该过程通常需要维持一定的CO₂浓度，CO₂的作用是____________。

（4）为同时获得多个完全相同的子代个体，可在⑦操作之前进行________________。若转基因牛的体细胞中只携带了一个干扰素基因，常采用______________的方法来培育出体细胞中含两个干扰素基因的纯合个体。

Answer

逆转录 PCR 启动子 受精卵 卵母细胞采集 获能 发育 抗生素 维持培养液的pH 胚胎分割 多代杂交并筛选

【解析】

1. 基因工程中目的基因的获取方法有：从cDNA文库中获取（从基因文库中获取）、PCR技术扩增和人工合成法。

2. 哺乳动物体外受精的过程包括：卵母细胞的采集和培养、精子的收集和获能、受精。

3.动物细胞培养的条件：（1）无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常还要在培养液中加入一定量的的抗生素，以防被污染。此外应定期更换培养液，以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害。

（2）营养物质：无机物(无机盐、微量元素等)，有机物(糖、氨基酸、促生长因子等)，血清和血浆；

（3）温度和pH值：温度一般在36.5±0.5℃，pH值为7.2~7.4；

（4）气体环境：95%的空气+5%CO₂的混合气体，其中5%CO₂气体是为保持培养液的pH稳定。

4.分析题图：图示为利用奶牛生产抗病毒的特效药-干扰素的基本流程，其中①表示逆转录过程，②表示采用PCR技术大量扩增目的基因，③表示基因表达载体的构建，④4表示将目的基因导入受体细胞，⑨表示体外受精，⑥表示早期胚胎发育，⑦表示胚胎移植。

（1）根据以上分析可知，由mRNA形成cDNA的①过程称作逆转录，②表示利用PCR技术扩增获得大量目的基因的过程。

（2）构建乳腺生物反应器的过程中，必须让目的基因与乳腺蛋白基因的启动子组建在一起，使目的基因在乳腺细胞中选择性表达，通过显微注射等方法，将基因表达载体导入哺乳动物的受精卵中。

（3）⑤表示体外受精过程，该过程主要包括：卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。在体外受精前要对精子进行获能处理，获能后的精子才具有受精能力。体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养。培养过程中，在培养液中添加一定量的抗生素，以防止杂菌污染；培养过程通常需要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是维持培养液的pH值。

（4）为同时获得多个完全相同的子代个体，可在⑦胚胎移植操作之前进行胚胎分割技术。若转基因牛的体细胞中只携带了一个干扰素基因，常采用多代杂交并筛选的方法来培育出体细胞中含有两个干扰素基因的纯合个体。