题目内容

【题目】Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图:

请回答:

(1)该技术流程所涉及的生物工程技术有_________________

①动物细胞培养 ②细胞核移植 ③胚胎干细胞的分离与培养 ④转基因 ⑤动物细胞融合

(2)在步骤①前,应采用______________普遍使用的方法)对卵母细胞进行处理。

(3)ES细胞在功能上的特性是______。在体外培养时,在培养液中添加____,就可以诱导ES细胞向造血干细胞分化。

(4)左图表示含有Rag2基因的DNA片段,右图表示pZHZ11质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、EcoRⅠ、SmaⅠ4种限制酶识别的碱基序列和切割位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、G↓AATTC、CCC↓GGG。

Rag2基因的获得可以从鼠的胎盘细胞中提取 ________,通过逆转录方法合成含Rag2基因的DNA片段。若将Rag2基因和如图的质粒连接形成重组质粒,那么应选用 _______限制酶切割,而后加入DNA连接酶进行连接。

(5)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据_____________设计引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段。

(6)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞中的___________,用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。

【答案】①②③④ 显微操作去核法 有发育的全能性 分化诱导因子 mRNA BamHⅠ Rag2基因 蛋白质

【解析】

分析题图:图示是利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗的过程图解,其中①表示核移植过程,②表示早期胚胎培养过程,③表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞。

1)该技术流程所涉及的生物工程技术有动物细胞培养、细胞核移植、胚胎干细胞的分离与培养和转基因。

2)核移植是将体细胞核移植到去核的卵母细胞中,所以实验前要去除卵母细胞的细胞核,常用方法为显微操作去核法。

3ES细胞来源于早期胚胎或者原始性腺,它在形态上的特性是体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上的特性是具有发育的全能性,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。在体外培养时,在培养液中添加分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可诱导ES细胞向不同组织分化。

4)要通过转录方法合成含Rag2基因的DNA片段,必须以Rag2基因转录的mRNA为模板,因此可以从鼠的胎盘细胞中提取Rag2基因的mRNA。能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC,只有BamHⅠ的识别序列为GGATCC,因此选用BamHⅠ限制酶切割,而后加入DNA酶连接。

5)将目的基因导入受体细胞时,需要先构建含有Rag2基因的表达载体(重组质粒)。可以根据Rag2基因的核苷酸序列设计合成引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段。

6)为检测Rag2基因的表达情况,可采用抗原-抗体杂交法,即提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质(抗原),用抗Rag2 蛋白的抗体进行杂交实验。

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