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高中生物学
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综合题
1. 基因定点整合可替换特定基因,该技术可用于单基因遗传病的治疗。苯丙酮尿症是由
PKU
基因突变引起的,将正常
PKU
基因定点整合到
PKU
基因突变的小鼠胚胎干细胞的染色体DNA上,替换突变基因,可用来研究该病的基因治疗过程。定点整合的过程是:从染色体DNA上突变
PKU
基因两侧各选择一段DNA序列HB1和HB2,根据其碱基序列分别合成HB1和HB2,再将两者分别与基因
HSV
-
tk
1、
HSV
-
tk
2连接,中间插入正常
PKU
基因和标记基因
neo
r
, 构建出如图所示的重组载体。重组载体和染色体DNA中的HB1和HB2序列发生交换,导致两者之间区域发生互换,如图所示。请回答下列问题。
(1) 构建重组载体时,常用的工具酶有
。该实验用小鼠胚胎干细胞作为
PKU
基因的受体细胞以培育出转基因小鼠,除了胚胎干细胞能大量增殖外,还因为胚胎干细胞
。
(2) 为获得小鼠的胚胎干细胞,可将小鼠囊胚中的
取出,并用
处理使其分散成单个细胞进行培养,培养过程中大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生长,这种现象称为
。
(3) 用图中重组载体转化胚胎干细胞时,会出现
PKU
基因错误整合。错误整合时,载体的两个
HSV
-
tk
中至少会有一个与
neo
r
一起整合到染色体DNA上。已知含有
neo
r
的细胞具有G418的抗性,
HSV
-
tk
1、
HSV
-
tk
2的产物都能把DHPG转化成有毒物质而使细胞死亡。转化后的胚胎干细胞依次在含有G418及同时含有G418和DHPG的培养液中进行培养,在双重选择下存活下来的是
的胚胎干细胞,理由是
。
(4) 将筛选得到的胚胎干细胞培育成小鼠,从个体生物学水平检测,若小鼠
,说明
PKU
基因成功表达。
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