Question

【題目】研究人員利用小鼠(2N＝40)的單倍體ES細胞(只含一個染色體組)，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胞。氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細胞，而一定濃度的G418能有效殺死不具有Neor的小鼠細胞，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)，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，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，細胞乙內(nèi)除線粒體DNA外，還有________個DNA分子；細胞乙發(fā)育成�？芭叩倪^程中細胞分裂方式是____________，將細胞乙培養(yǎng)成桑椹胚的技術(shù)稱為________技術(shù)，該胚胎中每個細胞的體積變化是_______。

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

A．沒有限制酶就無法使用質(zhì)粒運載體

B．質(zhì)粒運載體只能在與目的基因重組后進入細胞

C．質(zhì)粒運載體可能是從細菌或者病毒的DNA改造的

D．質(zhì)粒運載體的復(fù)制和表達也遵循中心法則

E．質(zhì)粒運載體只有把目的基因整合到受體細胞的DNA中才能表達

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細胞后對該細胞進行培養(yǎng)、篩選，經(jīng)過細胞核移植后對獲得細胞核的卵母細胞進行早期胚胎培養(yǎng)。
2、兩種DNA連接酶（EcoliDNA連接酶和T4DNA連接酶）的比較：
①相同點：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胞。根據(jù)題意可知，氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細胞，而一定濃度的G418能有效殺死不具有Neo′的小鼠細胞，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，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細胞的細胞核中染色體有20條，完成減數(shù)分裂后的卵細胞中也有20條染色體，即細胞乙內(nèi)除線粒體DNA外，細胞核中有40個DNA分子；細胞乙發(fā)育成桑椹胚的過程中細胞分裂方式是有絲分裂，將細胞乙培養(yǎng)成桑椹胚的技術(shù)稱為早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。卵裂過程中細胞的體積減小，所以該胚胎中每個細胞的體積將減小。
（4）質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核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)粒作為運載體，必須有限制酶的切割位點，才能與目的基因整合重組，A正確；
B、質(zhì)粒運載體與目的基因沒有成功重組也會被導(dǎo)入受體細胞，B錯誤；
C、質(zhì)粒運載體通常是來自細菌，病毒沒有質(zhì)粒，C錯誤；
D．質(zhì)粒運載體的化學(xué)本質(zhì)是DNA，其復(fù)制和表達也遵循中心法則，D正確；
E．質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核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胞的DNA中，E錯誤。
故選AD。