【題目】研究人員利用小鼠的單倍體ES細(xì)胞(只有一個染色體組),成功培育出轉(zhuǎn)基因小鼠。其主要技術(shù)流程如圖所示,請分析回答下列問題:

注:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四種限制酶。箭頭指向的位置為限制酶的切割位置:Ampr是氨芐青霉素抗性基因,NeorG418抗性基因。

(1)利用PCR技術(shù)可以擴增目的基因,PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、模板DNA、四種脫氧核苷酸和引物以外,還應(yīng)含有________;引物應(yīng)選用下圖中的________(填圖中標(biāo)號)。

(2)在基因工程操作步驟中,過程1、2稱為________。已知氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細(xì)胞,而一定濃度的G418能有效殺死不具有Neor的小鼠細(xì)胞。結(jié)合上圖推測,過程1選用的2種限制酶是________(選填圖中的編號),3處的培養(yǎng)液應(yīng)添加________(填“氨芐青霉素”或“G418”)

(3)細(xì)胞乙與________類似,圖中桑椹胚需通過________技術(shù)移入代孕小鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,進行該操作前需對受體小鼠進行________處理。為了提高胚胎利用率,可以采用機械方法對早期胚胎進行切割,切割時,通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的______________胚。

(4)當(dāng)胚胎發(fā)育到囊胚時期時,聚集在胚胎一端,個體較大的細(xì)胞是________,將來可發(fā)育成胚胎的各種組織;滋養(yǎng)層細(xì)胞________(填“能”或“不能”)用于性別鑒定,該處細(xì)胞將來會發(fā)育成________。

(5)若該目的基因是某種導(dǎo)致肝癌的基因,科研人員成功培育出的轉(zhuǎn)基因小鼠患肝癌。用肝癌細(xì)胞作抗原刺激B淋巴細(xì)胞,再將此淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物_______,該產(chǎn)物與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”,從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細(xì)胞。

【答案】Taq酶 A和D 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 Ⅰ和Ⅱ G418 受精卵 胚胎移植 同期發(fā)情 桑椹胚或囊胚 內(nèi)細(xì)胞團 胎膜和胎盤 抗肝癌細(xì)胞抗體

【解析】

PCR是一項在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù),該技術(shù)可以在短時間內(nèi)大量擴增目的基因。步驟:變性→復(fù)性→延伸。

圖中用限制酶、切割質(zhì)粒會破壞氨芐青霉素抗性基因,保留G418抗性基因;用限制酶、切割質(zhì)粒會破壞G418抗性基因,保留氨芐青霉素抗性基因。不能用、、同時切割,會同時破壞兩個抗性基因。

圖中2構(gòu)建基因表達(dá)載體,之后把目的基因?qū)胄∈髥伪扼wES細(xì)胞中,去其核與次級卵母細(xì)胞的進行融合,類似于受精作用。

(1)利用PCR技術(shù)可以擴增目的基因,PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、模板DNA、四種脫氧核苷酸和引物以外,還應(yīng)含有耐高溫的DNA聚合酶;根據(jù)引物的延伸方向可知,應(yīng)該選擇引物AD,可以擴增2種引物之間的序列。

2)過程1、2即構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程。已知氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細(xì)胞,而一定濃度的G418能有效殺死不具有Neor的小鼠細(xì)胞。故應(yīng)保留G418抗性基因,過程1應(yīng)該選用、進行切割,③處的培養(yǎng)液應(yīng)添加G418,對目的基因進行篩選。

(3)細(xì)胞乙與受精卵類似,是精子的核和卵細(xì)胞的核融合的結(jié)果,圖中桑椹胚需通過胚胎移植移入代孕小鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,進行胚胎移植前需對受體小鼠進行同期發(fā)情處理,讓供受體處于相同的生理狀態(tài)。為了提高胚胎利用率,可以采用機械方法對早期胚胎進行切割,切割時,通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。

(4)當(dāng)胚胎發(fā)育到囊胚時期時,聚集在胚胎一端,個體較大的細(xì)胞是內(nèi)細(xì)胞團,將來可發(fā)育成胚胎的各種組織;滋養(yǎng)層細(xì)胞可以用于性別鑒定,該處細(xì)胞將來會發(fā)育成胎膜和胎盤。

(5)用肝癌細(xì)胞作抗原刺激B淋巴細(xì)胞,再將此淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后獲得雜交瘤細(xì)胞可以分泌能特異性識別肝癌細(xì)胞的單克隆抗體,與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”,從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細(xì)胞。

練習(xí)冊系列答案
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(2)為了得到高純度的少數(shù)民族DNA樣本,采集地點選在偏遠(yuǎn)的大山深處的少數(shù)民族主要聚居地,主要原因是________使不同民族之間的通婚概率小,從而阻止了各民族之間的基因交流。

(3)下圖為某段時間內(nèi),某種群的第Ⅲ號染色體上A基因頻率的變化情況。該種群在________時間段內(nèi)發(fā)生了進化,在________時間段內(nèi)該種群的AA、Aa和aa的基因型頻率分別為81%、18%和1%。

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B.下圖也可表示變形蟲與外界進行物質(zhì)交換的過程

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