问题标题:
【GDNF是一种神经营养因子.对损伤的神经细胞具有营养和保护作用.研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究.请回答:】
问题描述:
GDNF是一种神经营养因子.对损伤的神经细胞具有营养和保护作用.研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究.请回答:
(1)完成图中A过程必需的工具是___;该基因治疗的受体细胞为___.
(2)若要构建含GDNF基因的表达载体,则需选择图21中的___限制酶进行酶切.
(3)限制酶XhoI和限制酶HpaI的识别序列及切割位点分别是-C↓AATTG-和-G↓AATTC-.如图2表示四种质粒,其中,箭头所指部位为酶的识别位点,质粒的阴影部分表示标记基因.适于作为图示GDNF基因运载体的是___.
(4)下列有关限制性核酸内切酶和质粒运载体的描述,错误的是___(多选).
A.限制性核酸内切酶能识别DNA、切割DNA任一序列
B.限制性核酸内切酶的作用部位与RNA聚合酶的相同
C.使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解
D.质粒运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造的
(5)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示).为鉴定这3种连接方式,选择HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切,若是正向连接的重组载体,其产生的酶切片段数为___个,反向连接的重组载体产生片段有___(多选).
1100bp ②200bp ③600bp ④700bp ⑤6000bp ⑥6500bp.
冉晓强回答:
(1)图中A表示基因表达载体的构建过程,该过程中需要先用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,其次还需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子;根据题干信息“导入到大鼠神经干细胞中”可知,该基因治疗的受体细胞为神经干细胞.
(2)质粒上有XhoⅠ识别位点,而且在启动子之后,所以要构建含GDNF基因的表达载体,应选用XhoⅠ限制酶进行酶切.
(3)A、该质粒中含有限制酶XhoI的切割位点,且切割位点不在标记基因上,可作为基因的运载体,A正确;
B、该质粒不含标记基因,不可位于基因的运载体,B错误;
C、该质粒含有标记基因和限制酶HpaI,但切割位点位于标记基因上,用该酶切割后会破坏标记基因,因此不能作为基因的运载体,C错误;
D、该质粒含有标记基因和限制酶XhoI,但切割位点位于标记基因上,用该酶切割后会破坏标记基因,因此不能作为基因的运载体,D错误.
故选:A.
(4)A.限制性核酸内切酶具有特异性,一种限制酶只能识别特点的DNA序列,并在特定的位点进行切割,A错误;
B.限制性核酸内切酶的作用是切断脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,而RNA聚合酶的作用是在核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键,B错误;
C.使用质粒运载体是为了将目的基因导入受体细胞,避免目的基因被分解,C正确;
D.质粒运载体可能是由细菌的DNA改造形成的,但不是由病毒的DNA改造形成的,D错误.
故选:ABD.
(5)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示).为鉴定这3种连接方式,选择HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切,若属于载体自连,且产生的酶切片段只有一种;若是正向连接的重组载体,其产生的酶切片段数为2个,且长度分别与质粒和GDNF基因长度相同;若是反向连接的重组载体,经过BamHⅠ酶切后产生两种长度的片段,即200bp和6500bp.
故答案为:
(1)限制酶和DNA连接酶 神经干细胞
(2)XhoⅠ
(3)A
(4)ADB
(5)2 ②⑥
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