Question

【題目】GDNF是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子。對損傷的神經(jīng)細(xì)胞具有營養(yǎng)和保護(hù)作用。研究人員構(gòu)建了含GDNF基因的表達(dá)載體（如圖所示），并導(dǎo)入到大鼠神經(jīng)干細(xì)胞中，用于干細(xì)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(xì)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(dá)載體，則需選擇圖中的 限制酶進(jìn)行酶切。

（4）限制酶XhoI和限制酶HpaI的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)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(shí)別位點(diǎn),質(zhì)粒的陰影部分表示標(biāo)記基因。適于作為圖示GDNF基因運(yùn)載體的是 。

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

A．限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)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(yùn)載體是為了避免目的基因被分解

D．質(zhì)粒運(yùn)載體可能是從細(xì)菌或者病毒的DNA改造的

（6）經(jīng)酶切后的載體和GDNF基因進(jìn)行連接，連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有三種：單個(gè)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(jìn)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(gè)，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(xì)胞

（2）構(gòu)建基因表達(dá)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(dá)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(dá)載體導(dǎo)入到大鼠神經(jīng)干細(xì)胞中”可推知：該基因治療的受體細(xì)胞為神經(jīng)干細(xì)胞。

（2）基因工程最核心的步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體。

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

（4）B上沒有標(biāo)記基因，C和D經(jīng)相應(yīng)的酶切后，其上的標(biāo)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(biāo)記基因保持完好，所以適于作為圖示GDNF基因運(yùn)載體的是A。

（5）限制性核酸內(nèi)切酶具有專一性，只能識(shí)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(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，A項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤；使用質(zhì)粒運(yùn)載體是為了將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，避免目的基因被分解，C項(xiàng)正確；質(zhì)粒運(yùn)載體一般來自于細(xì)菌或真菌，不是病毒的DNA改造的，D項(xiàng)錯(cuò)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(gè)酶切位點(diǎn)，因此選擇HpaI酶和BamHI酶對篩選的載體進(jìn)行雙酶切，產(chǎn)生的酶切片段數(shù)為2 個(gè)。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(diǎn)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(jìn)行雙酶切，產(chǎn)生片段有200pb和6500pb的兩種長度，即②⑥。