Question

【題目】研究發現，人體內的N基因是正常基因，無N基因的人會患嚴重腎病而早年夭折，科學家為治愈此病進行了相關探索。下圖是對標記基因（綠色熒光蛋白基因，用GFP表示） 和N基因的酶切過程。請據圖分析回答下列問題：

（1）切割基因時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為______________。

（2）若用質粒做運載體，需用圖中的______酶切割質粒。在構建的融合基因表達載體中，調控融合基因轉錄的結構為________。

（3）將融合基因表達載體包埋在由磷脂雙分子層構成的脂質體內并轉染ES細胞，融合基因表達載體進入ES細胞的方式為_______________。用激光激發ES細胞并用熒光顯微鏡觀察，可確定細胞內有________現象的ES細胞轉染了融合基因。

（4）ES細胞在功能上具有___________，當培養在________上時，細胞只分裂不分化。將整合了融合基因的ES細胞，在培養液中培養并加入相應的分化誘導因子后，ES細胞進行____________，最終形成正常的腎小球足突細胞，可用于該腎病的治療。

Answer 1

【答案】（1）防止基因自身環化和不正確的連接 N基因

（2）KanⅠ、XbaⅠ 啟動子和終止子

（3）胞吞 綠色熒光

（4）發育的全能性 飼養層細胞 分裂、分化

【解析】

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

（2）若用質粒做運載體，為保證融合基因不被破壞，需用圖中的KanⅠ、XbaⅠ酶切割質粒。位于基因首端的啟動子，是RNA聚合酶識別和結合的部位，驅動基因轉錄出mRNA。位于基因尾端的終止子可起到終止轉錄在作用，所以在構建的融合基因表達載體中，調控融合基因轉錄的結構為啟動子和終止子。

（3）依題意可知：融合基因表達載體進入ES細胞的方式為胞吞。若ES細胞成功轉染了融合基因，則融合基因中的GFP基因的表達產物會使ES細胞發出綠色熒光，因此用激光激發ES細胞并用熒光顯微鏡觀察，可確定細胞內有綠色熒光現象的ES細胞轉染了融合基因。

（4）ES細胞在功能上具有發育的全能性，當培養在飼養層細胞上時，細胞只分裂不分化。將整合了融合基因的ES細胞，在培養液中培養并加入相應的分化誘導因子后，ES細胞進行分裂、分化，最終形成正常的腎小球足突細胞，可用于該腎病的治療。