Question

【题目】GDNF是一种神经营养因子。对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体（如图所示），并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。请回答：

（1）完成图中A过程必需的工具是 ；该基因治疗的受体细胞为 。

（2）基因工程最核心的步骤是 。

（3）若要构建含GDNF基因的表达载体，则需选择图中的 限制酶进行酶切。

（4）限制酶XhoI和限制酶HpaI的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如下图表示四种质粒,其中,箭头所指部位为酶的识别位点,质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示GDNF基因运载体的是 。

（5）下列有关限制性核酸内切酶和质粒运载体的描述，正确的是_______。

A．限制性核酸内切酶能识别DNA、切割DNA任一序列

B．限制性核酸内切酶的作用部位与RNA聚合酶的相同

C．使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解

D．质粒运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造的

（6）经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有三种：单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接（如图所示）。为鉴定这3种连接方式，选择HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切，若是正向连接的重组载体，其产生的酶切片段数为 个，反向连接的重组载体产生片段有 （多选）。

①100bp ②200bp ③600bp ④700bp ⑤6000bp ⑥6500bp

Answer 1

【答案】（1）限制酶和DNA连接酶 神经干细胞

（2）构建基因表达载休

（3）XhoⅠ

（4）A

（5）C

（6）2 ②⑥

【解析】

试题分析：（1）图中A过程表示构建基因表达载体，因此完成图中A过程必需的工具是限制酶和DNA连接酶。 由题意“含GDNF基因的表达载体导入到大鼠神经干细胞中”可推知：该基因治疗的受体细胞为神经干细胞。

（2）基因工程最核心的步骤是构建基因表达载体。

（3）题图显示：GDNF基因的两端以及质粒上均有XhoⅠ识别位点，而且质粒上的XhoⅠ识别位点在启动子之后，所以构建含GDNF基因的表达载体时，需选择图中的XhoⅠ限制酶进行酶切。

（4）B上没有标记基因，C和D经相应的酶切后，其上的标记基因均遭到了破坏，均不利于重组DNA的鉴定和选择，只有A经相应的酶切后，其上的标记基因保持完好，所以适于作为图示GDNF基因运载体的是A。

（5）限制性核酸内切酶具有专一性，只能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，A项错误；RNA聚合酶的作用是催化转录，能形成RNA上的磷酸二酯键，而限制性核酸内切酶作用于DNA上的磷酸二酯键，B项错误；使用质粒运载体是为了将目的基因导入受体细胞，避免目的基因被分解，C项正确；质粒运载体一般来自于细菌或真菌，不是病毒的DNA改造的，D项错误。

（6）分析图示可知：正向连接的重组载体的长度为质粒与GDNF基因的长度之和，即6700pb，其上有2个酶切位点，因此选择HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切，产生的酶切片段数为2 个。反向连接的重组载体的长度也为6700pb，被HpaI酶和BamHI酶的酶切位点分割为200pb和6500pb的两种长度，所以用HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切，产生片段有200pb和6500pb的两种长度，即②⑥。