Question

I型糖尿病又名胰岛素依赖型糖尿病（IDDM），I型糖尿病病人自身不能产生胰岛素，所以病人从发病开始就需使用胰岛素治疗，并且终身使用，因此临床上对胰岛素需求量很大。如图是利用奶牛乳腺生物反应器制备胰岛素的流程图，据图回答下列问题：

（1）构建重组质粒时，为避免人胰岛素基因末端发生任意连接和载体的自身环化应选用________________酶切处理目的基因和载体。

（2）②过程采集的奶牛精子常用_____________法使其获能，与成熟的卵子在专用受精溶液中完成受精，受精过程中，在精子触及____________的瞬间会产生透明带反应，这是防止多精子入卵受精的第一道屏障。

（3）对移植前的胚胎需进行性别鉴定，一般采用SRY-PCR方法，选择出现____________（填“阳性”或“阴性”）反应的胚胎进行移植。为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶牛C进行____________处理，使之与供体的生理状况保持相同。

（4）桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程____________的原理。“1+1>2”体现了生态工程的哪一基本原理____________。

Answer

PstI、SmaI 化学诱导 卵细胞膜 阴性 同期发情处理 物质循环再生 系统整体性原理（系统学和工程学原理）

【解析】

1.分析题图，图示是利用奶牛乳腺生物反应器制备胰岛素的流程图，其中①表示卵细胞的采集和培养；②表示精子的采集和获能；③表示基因表达载体的构建；④表示将目镜基因导入受体细胞；⑤表示胚胎移植。

2.生态工程的基本原理：
（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用； 
（2）物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；
（3）协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度；
（4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；
（5）系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；
系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”。

（1）为了防止目的基因、质粒的任意连接和自生环化，应该用不同的限制酶分别切割目的基因和质粒，据图分析可知：应该采用PstI、SmaI酶切处理目的基因和载体。

（2）对精子进行获能处理的方法有培养法和化学诱导法，②过程采集的奶牛精子常用化学诱导法，即用一定浓度的肝素（或钙离子载体A131地7溶液）诱导精子获能。与成熟的卵子在专用受精溶液中完成受精，受精过程中，在精子触及卵细胞膜的瞬间会产生透明带反应，这是防止多精入卵的第一道屏障。
（3）进行性别鉴定时，宜取囊胚期的滋养层细胞细胞进行，一般采用SRY-PCR方法，选择出现阴性反应的雌性胚胎进行移植；胚胎移植时，为了使胚胎移植能成功，需使受体与供体的生理状况保持相同，需要对代孕奶牛C进行同期发情处理。

（4）桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程的物质循环再生原理；系统各组分间要有适当的比例关系，并且实现“1+1＞2”的效果，体现了生态工程的系统整体性原理(系统学和工程学原理)。