Question

【題目】研究人員利用小鼠(2N＝40)的單倍體ES細(xì)胞(只含一個(gè)染色體組)，成功培育出轉(zhuǎn)基因小鼠。其主要技術(shù)流程如下圖所示：

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，Neor是G418抗性基因。

（1）重組質(zhì)粒上的抗生素抗性基因可作為________，其作用是有利于篩選出含有目的基因的細(xì)胞。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(cè)，過程①選用的2種限制酶是________(選填圖中的編號(hào))，圖中③處的培養(yǎng)液應(yīng)添加________________(填氨芐青霉素或G418 )。

（2）若圖中過程①選用的2種限制酶識(shí)別序列和切割位置分別是和，則經(jīng)這兩種限制酶切割后所產(chǎn)生的黏性末端是______。此時(shí)，圖中過程②應(yīng)選用______(填E·coli DNA連接酶或T4DNA連接酶)。

（3）據(jù)圖分析，細(xì)胞乙內(nèi)除線粒體DNA外，還有________個(gè)DNA分子；細(xì)胞乙發(fā)育成桑堪胚的過程中細(xì)胞分裂方式是____________，將細(xì)胞乙培養(yǎng)成桑椹胚的技術(shù)稱為________技術(shù)，該胚胎中每個(gè)細(xì)胞的體積變化是_______。

（4）下列關(guān)于質(zhì)粒運(yùn)載體的說法正確的是________。

A．沒有限制酶就無法使用質(zhì)粒運(yùn)載體

B．質(zhì)粒運(yùn)載體只能在與目的基因重組后進(jìn)入細(xì)胞

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

D．質(zhì)粒運(yùn)載體的復(fù)制和表達(dá)也遵循中心法則

E．質(zhì)粒運(yùn)載體只有把目的基因整合到受體細(xì)胞的DNA中才能表達(dá)

Answer 1

【答案】標(biāo)記基因 Ⅰ和Ⅱ G418 T4DNA連接酶 40 有絲分裂 早期胚胎培養(yǎng) 減小 AD

【解析】

1、分析圖解：圖中過程①表示利用限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，過程②表示利用DNA連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒，過程③表示將重組質(zhì)粒導(dǎo)入小鼠單倍體ES細(xì)胞后對(duì)該細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)、篩選，經(jīng)過細(xì)胞核移植后對(duì)獲得細(xì)胞核的卵母細(xì)胞進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)。
2、兩種DNA連接酶（EcoliDNA連接酶和T4DNA連接酶）的比較：
①相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。②區(qū)別：EcoliDNA連接酶來源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA連接酶來源于T4噬菌體，可用于連接粘性末端和平末端，但連接效率較低。

（1）重組質(zhì)粒上的抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因，其作用是有利于篩選出含有目的基因的細(xì)胞。根據(jù)題意可知，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Neo′的小鼠細(xì)胞，因此應(yīng)選擇Neo′作為標(biāo)記基因，即質(zhì)粒上Neo′不能用限制酶切割，則過程①應(yīng)選用Ⅰ和Ⅱ兩種限制酶，圖中③處的培養(yǎng)液應(yīng)添加G418以便于起到篩選的作用。

（2）若圖中過程①選用的兩種限制酶識(shí)別序列和切割位置分別是和，前者被限制酶切割形成的是黏性末端，后者被限制酶切割形成的是平末端，即經(jīng)這兩種限制酶切割后所產(chǎn)生的黏性末端是，此時(shí)，圖中過程②應(yīng)選用T4DNA連接酶。
（3）根據(jù)題意可知，小鼠的染色體為2N=40，因此單倍體ES細(xì)胞的細(xì)胞核中染色體有20條，完成減數(shù)分裂后的卵細(xì)胞中也有20條染色體，即細(xì)胞乙內(nèi)除線粒體DNA外，細(xì)胞核中有40個(gè)DNA分子；細(xì)胞乙發(fā)育成桑椹胚的過程中細(xì)胞分裂方式是有絲分裂，將細(xì)胞乙培養(yǎng)成桑椹胚的技術(shù)稱為早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。卵裂過程中細(xì)胞的體積減小，所以該胚胎中每個(gè)細(xì)胞的體積將減小。
（4）質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。
A、質(zhì)粒作為運(yùn)載體，必須有限制酶的切割位點(diǎn)，才能與目的基因整合重組，A正確；
B、質(zhì)粒運(yùn)載體與目的基因沒有成功重組也會(huì)被導(dǎo)入受體細(xì)胞，B錯(cuò)誤；
C、質(zhì)粒運(yùn)載體通常是來自細(xì)菌，病毒沒有質(zhì)粒，C錯(cuò)誤；
D．質(zhì)粒運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)是DNA，其復(fù)制和表達(dá)也遵循中心法則，D正確；
E．質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子，不需要整合到受體細(xì)胞的DNA中，E錯(cuò)誤。
故選AD。