Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)，人體內(nèi)的N基因是正常基因，無N基因的人會(huì)患嚴(yán)重腎病而早年夭折，科學(xué)家為治愈此病進(jìn)行了相關(guān)探索。下圖是對(duì)標(biāo)記基因（綠色熒光蛋白基因，用GFP表示） 和N基因的酶切過程。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題：

（1）切割基因時(shí)選用不同限制酶的目的是_______。切割完成后，需用DNA連接酶將兩基因連接成GFP—N融合基因（以下稱融合基因），該融合基因的上游基因?yàn)開_____________。

（2）若用質(zhì)粒做運(yùn)載體，需用圖中的______酶切割質(zhì)粒。在構(gòu)建的融合基因表達(dá)載體中，調(diào)控融合基因轉(zhuǎn)錄的結(jié)構(gòu)為________。

（3）將融合基因表達(dá)載體包埋在由磷脂雙分子層構(gòu)成的脂質(zhì)體內(nèi)并轉(zhuǎn)染ES細(xì)胞，融合基因表達(dá)載體進(jìn)入ES細(xì)胞的方式為_______________。用激光激發(fā)ES細(xì)胞并用熒光顯微鏡觀察，可確定細(xì)胞內(nèi)有________現(xiàn)象的ES細(xì)胞轉(zhuǎn)染了融合基因。

（4）ES細(xì)胞在功能上具有___________，當(dāng)培養(yǎng)在________上時(shí)，細(xì)胞只分裂不分化。將整合了融合基因的ES細(xì)胞，在培養(yǎng)液中培養(yǎng)并加入相應(yīng)的分化誘導(dǎo)因子后，ES細(xì)胞進(jìn)行____________，最終形成正常的腎小球足突細(xì)胞，可用于該腎病的治療。

Answer 1

【答案】（1）防止基因自身環(huán)化和不正確的連接 N基因

（2）KanⅠ、XbaⅠ 啟動(dòng)子和終止子

（3）胞吞 綠色熒光

（4）發(fā)育的全能性 飼養(yǎng)層細(xì)胞 分裂、分化

【解析】

試題分析：（1）切割基因時(shí)選用不同限制酶的目的是：保證目的基因和質(zhì)粒的定向連接，防止基因自身環(huán)化和不正確的連接。題圖顯示：GFP基因的左側(cè)（上游）與N基因的右側(cè)（下游）均有EcoRI的酶切位點(diǎn)，經(jīng)酶切后產(chǎn)生的黏性末端相同，據(jù)此可知由切割完成后的兩基因連接成的GFP—N融合基因，其上游基因?yàn)镹基因。

（2）若用質(zhì)粒做運(yùn)載體，為保證融合基因不被破壞，需用圖中的KanⅠ、XbaⅠ酶切割質(zhì)粒。位于基因首端的啟動(dòng)子，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。位于基因尾端的終止子可起到終止轉(zhuǎn)錄在作用，所以在構(gòu)建的融合基因表達(dá)載體中，調(diào)控融合基因轉(zhuǎn)錄的結(jié)構(gòu)為啟動(dòng)子和終止子。

（3）依題意可知：融合基因表達(dá)載體進(jìn)入ES細(xì)胞的方式為胞吞。若ES細(xì)胞成功轉(zhuǎn)染了融合基因，則融合基因中的GFP基因的表達(dá)產(chǎn)物會(huì)使ES細(xì)胞發(fā)出綠色熒光，因此用激光激發(fā)ES細(xì)胞并用熒光顯微鏡觀察，可確定細(xì)胞內(nèi)有綠色熒光現(xiàn)象的ES細(xì)胞轉(zhuǎn)染了融合基因。

（4）ES細(xì)胞在功能上具有發(fā)育的全能性，當(dāng)培養(yǎng)在飼養(yǎng)層細(xì)胞上時(shí)，細(xì)胞只分裂不分化。將整合了融合基因的ES細(xì)胞，在培養(yǎng)液中培養(yǎng)并加入相應(yīng)的分化誘導(dǎo)因子后，ES細(xì)胞進(jìn)行分裂、分化，最終形成正常的腎小球足突細(xì)胞，可用于該腎病的治療。