苯丙酮尿癥是一種單基因遺傳病,由于PKU某因突變導致患者尿液中含有大量苯丙酮酸。基因定點整合可替換特定某因用于該病治療,即將正常PKU基因定點整合到PKU基因突變的小鼠胚胎干細胞的染色體DNA上,替換突變基因。簡要過程如下圖所示。請回答下列問題:
注:圖中neoR為新霉素抗性基因,HB1和HB2為小鼠胚胎干細胞染色體DNA上突變的PKU基因兩側的一段DNA序列。
(1)構建重組載體時,需要根據(jù)HB1和HB2的堿基HB1和HB2的堿基序列分別合成HB1'和HB2',在二者之間除了插入正常的PKU基因和neoR基因以外,還必須含有啟動于、終止子啟動于、終止子。此過程常用的工具酶有限制酶、DNA連接酶限制酶、DNA連接酶,neoR基因的作用是鑒定與篩選含有正常PKU基因的胚胎干細胞鑒定與篩選含有正常PKU基因的胚胎干細胞。
(2)可用顯微注射顯微注射技術將重組載體導入小鼠胚胎干細胞,誘導相應區(qū)域互換,完成胚胎干細胞的基因改造。胚胎干細胞的特點有能大量增殖;具有發(fā)育的全能性;體積小、細胞核大、核仁明顯;在體外培養(yǎng)條件下,可以增殖而不發(fā)生分能大量增殖;具有發(fā)育的全能性;體積小、細胞核大、核仁明顯;在體外培養(yǎng)條件下,可以增殖而不發(fā)生分(答出兩點即可)。
(3)現(xiàn)用完成基因改造后的胚胎干細胞進行個體生物學水平鑒定,寫出鑒定思路、結果及結論:將該胚胎干細胞培育成小鼠,檢測小鼠尿液中苯丙酮酸含量,若小鼠尿液中不含大量苯丙酮酸,說明PKU基因成功表達,基因治療成功,反之,則不成功將該胚胎干細胞培育成小鼠,檢測小鼠尿液中苯丙酮酸含量,若小鼠尿液中不含大量苯丙酮酸,說明PKU基因成功表達,基因治療成功,反之,則不成功。
【考點】基因工程的操作過程綜合.
【答案】HB1和HB2的堿基;啟動于、終止子;限制酶、DNA連接酶;鑒定與篩選含有正常PKU基因的胚胎干細胞;顯微注射;能大量增殖;具有發(fā)育的全能性;體積小、細胞核大、核仁明顯;在體外培養(yǎng)條件下,可以增殖而不發(fā)生分;將該胚胎干細胞培育成小鼠,檢測小鼠尿液中苯丙酮酸含量,若小鼠尿液中不含大量苯丙酮酸,說明PKU基因成功表達,基因治療成功,反之,則不成功
【解答】
【點評】
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