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问题的提出

浙科版教材选修3第一章《基因工程》有一个活动（如下所示），活动要求设计方案，简答题要求利用基因工程生产凝血因子Ⅷ的思考题。这是基因工程的应用。

问题：如何通过基因工程生产凝血因子Ⅷ？

典型试题解析

试题：甲型血友病患者血液中因缺乏凝血因子Ⅷ常发生出血不止的现象，危及患者生命，而救治的主要措施就是给他输入凝血因子Ⅷ。运用基因工程及胚胎工程知识回答与凝血因子Ⅷ的生产相关的问题。

（1）基因工程中培养能产生人凝血因子Ⅷ的转基因羊时，科学家将人凝血因子Ⅷ的基因与羊乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起，通过方法，导入羊的受精卵中。

（2）在制作受精卵时，活体采卵前要先用对母羊进行处理，促进其多排卵。在受精前，要对精子进行获能处理，常用的方法有培养法和。

（3）完成体外受精后，受精卵还要进行体外培养，培养液的主要成分除无机盐和有机盐外，还需添加等营养成分，以及等物质。

（4）为提高转基因羊的繁育效率，常采用的方法获得多个相同的胚胎。

（5）培育成功的转基因羊在性成熟后，就可形成一个以乳腺为基础的人凝血因子Ⅷ发生器，请写出乳腺细胞中人凝血因子Ⅷ基因表达的全过程：，最后从羊奶中分离出人凝血因子Ⅷ，再进一步加工生产，满足临床需要。

答案：

（1）启动子、终止子显微注射

（2）促性腺激素化学诱导法

（3）维生素、激素、氨基酸、核苷酸血清

（4）胚胎分割移植

（5）（人凝血因子Ⅷ基因）DNA→转录→mRNA→翻译→蛋白质（人凝血因子Ⅷ）

解析：

（1）基因表达载体的组成有目的基因+启动子+终止子+标记基因（重组质粒）。受体是动物细胞时，可以通过行为注射法转化目的基因。

（2）活体采卵时，先用促性腺激素处理母羊，使其超数排卵。精子必须先要获能，才可以与成熟的卵母细胞受精，具体获能的方法有化学培养法和培养法。

（3）受精卵移入发育培养液中继续培养，培养液成分一般都比较复杂，除了含有各种无机盐、有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸、激素等外，还要添加血清等物质。

（4）胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割，经移植获得同卵双胚或多胚，从而获得较多基因型相同的个体。

（5）基因表达遵循中心法则，包括转录和翻译两个过程，如（人凝血因子Ⅷ基因）DNA→转录mRNA→翻译蛋白质（人凝血因子Ⅷ）。

凝血因子Ⅷ的生产

人凝血因子Ⅷ（FⅧ）是内源性凝血途径中一种重要的凝血因子，作为凝血因子IXa的辅因子，参与凝血因子X的激活，在血浆中的含量约为0.1mg/L。

FⅧ遗传性缺乏将导致甲型血友病（或血友病A），所以又被称为抗血友病球蛋白或抗血友病因子。静注FⅧ制品替代治疗甲型血友病，是当前的主要治疗手段。我国FⅧ产品严重短缺，深入理解FⅧ结构与功能的关系，研究高效率生产工艺和开发新的制备方法，有助于获得更多的FⅧ，改善我国血友病患者的状况。

年，美国医生Pool首先观察到在血浆冷沉淀中含有大部分FⅧ促凝血活性，并于年与Shannon等开发了从密闭无菌系统中自单份血浆分离制备冷沉淀制剂的方法。到90年代，有两种采用单克隆抗体亲和层析制备的高纯度FⅧ制剂面世，几乎不含其他杂蛋白。FⅧ制剂的纯度不断提高，而且生产过程中采取了严格的病毒灭活处理，在临床中被广泛应用。

人凝血因子Ⅷ：

FⅧ主要由肝细胞合成，前体含个氨基酸，在内质网内除去长度为19个氨基酸的信号肽，形成二硫键并N糖基化。成熟的FⅧ含个氨基酸，相对分子质量约×。

基因工程法生产简史：

重组人凝血因子Ⅷ（rhFⅧ）是首个通过人工DNA重组技术生产并上市的重组凝血因子制品。

年，FⅧ的cDNA克隆及表达成功。

年FDA批准了Baxter公司的第1代rhFⅧ产品Re