Question

【題目】GDNF是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子。對損傷的神經(jīng)細胞具有營養(yǎng)和保護作用。研究人員構(gòu)建了含GDNF基因的表達載體（如圖所示），并導入到大鼠神經(jīng)干細胞中，用于干細胞基因治療的研究。請回答：

（1）完成圖中A過程必需的工具是 ；該基因治療的受體細胞為 。

（2）基因工程最核心的步驟是 。

（3）若要構(gòu)建含GDNF基因的表達載體，則需選擇圖中的 限制酶進行酶切。

（4）限制酶XhoI和限制酶HpaI的識別序列及切割位點分別是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如下圖表示四種質(zhì)粒,其中,箭頭所指部位為酶的識別位點,質(zhì)粒的陰影部分表示標記基因。適于作為圖示GDNF基因運載體的是 。

（5）下列有關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶和質(zhì)粒運載體的描述，正確的是_______。

A．限制性核酸內(nèi)切酶能識別DNA、切割DNA任一序列

B．限制性核酸內(nèi)切酶的作用部位與RNA聚合酶的相同

C．使用質(zhì)粒運載體是為了避免目的基因被分解

D．質(zhì)粒運載體可能是從細菌或者病毒的DNA改造的

（6）經(jīng)酶切后的載體和GDNF基因進行連接，連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有三種：單個載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接（如圖所示）。為鑒定這3種連接方式，選擇HpaI酶和BamHI酶對篩選的載體進行雙酶切，若是正向連接的重組載體，其產(chǎn)生的酶切片段數(shù)為 個，反向連接的重組載體產(chǎn)生片段有 （多選）。

①100bp ②200bp ③600bp ④700bp ⑤6000bp ⑥6500bp

Answer 1

【答案】（1）限制酶和DNA連接酶 神經(jīng)干細胞

（2）構(gòu)建基因表達載休

（3）XhoⅠ

（4）A

（5）C

（6）2 ②⑥

【解析】

試題分析：（1）圖中A過程表示構(gòu)建基因表達載體，因此完成圖中A過程必需的工具是限制酶和DNA連接酶。 由題意“含GDNF基因的表達載體導入到大鼠神經(jīng)干細胞中”可推知：該基因治療的受體細胞為神經(jīng)干細胞。

（2）基因工程最核心的步驟是構(gòu)建基因表達載體。

（3）題圖顯示：GDNF基因的兩端以及質(zhì)粒上均有XhoⅠ識別位點，而且質(zhì)粒上的XhoⅠ識別位點在啟動子之后，所以構(gòu)建含GDNF基因的表達載體時，需選擇圖中的XhoⅠ限制酶進行酶切。

（4）B上沒有標記基因，C和D經(jīng)相應(yīng)的酶切后，其上的標記基因均遭到了破壞，均不利于重組DNA的鑒定和選擇，只有A經(jīng)相應(yīng)的酶切后，其上的標記基因保持完好，所以適于作為圖示GDNF基因運載體的是A。

（5）限制性核酸內(nèi)切酶具有專一性，只能識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，A項錯誤；RNA聚合酶的作用是催化轉(zhuǎn)錄，能形成RNA上的磷酸二酯鍵，而限制性核酸內(nèi)切酶作用于DNA上的磷酸二酯鍵，B項錯誤；使用質(zhì)粒運載體是為了將目的基因?qū)�入受體細胞，避免目的基因被分解，C項正確；質(zhì)粒運載體一般來自于細菌或真菌，不是病毒的DNA改造的，D項錯誤。

（6）分析圖示可知：正向連接的重組載體的長度為質(zhì)粒與GDNF基因的長度之和，即6700pb，其上有2個酶切位點，因此選擇HpaI酶和BamHI酶對篩選的載體進行雙酶切，產(chǎn)生的酶切片段數(shù)為2 個。反向連接的重組載體的長度也為6700pb，被HpaI酶和BamHI酶的酶切位點分割為200pb和6500pb的兩種長度，所以用HpaI酶和BamHI酶對篩選的載體進行雙酶切，產(chǎn)生片段有200pb和6500pb的兩種長度，即②⑥。