Question

【題目】(三）生物技術及生命科學的應用

嚴重聯合性免疫缺陷癥是一種T淋巴細胞缺乏腺苷脫氨酶（ADA）引起的疾病，通過基因工程的方法將正常ADA基因導入患者細胞中進行治療。如圖分別表示正常ADA基因、金屬硫蛋白基因（含有該基因的細胞能在含重金屬鎘的培養基中生長）和質粒（總長為3.8kb，lkb=1000對堿基），ClaⅠ、XbaⅠ和SacⅠ均為限制酶。

【1】基因工程的理論依據是不同生物 。(多選）

A. 細胞結構相同 B. DNA結構相同

C. 都遵循中心法則 D. 共用一套密碼子

【2】為了篩選含有目的基因的受體細胞，需要先將目的基因和標記基因連接形成融合基因。首先用限制酶__________切割正常腺苷脫氨酶基因與金屬硫蛋白基因，然后用__________酶將它們連接形成融合基因。

【3】將上述融合基因與圖的質粒構建成重組質粒時，應選用的限制酶是 。

A. ClaⅠ B. SacⅠ和XbaⅠ C. ClaⅠ和XbaⅠ D. ClaⅠ和SacⅠ

【4】若該融合基因長1.9kb，據圖分析，此重組質粒大小為_______kb。

【5】重組質粒應導入的受體細胞是病人的__________細胞。為篩選出含重組質粒的受體細胞，需在培養基中添加的物質是____________。

Answer 1

【答案】

【1】BCD

【2】ClaⅠ、XbaⅠ和SacⅠDNA連接酶

【3】B

【4】5.3

【5】T淋巴重金屬鎘

【解析】根據題意和圖形分析，圖中正常的ADA基因為目的基因，金屬硫蛋白基因為標記基因，應該先用限制酶ClaⅠ切割目的基因和標記基因，形成融合基因；再用限制酶SacⅠ、XbaⅠ切割融合基因和質粒，接著用DNA連接酶將融合基因和質粒連接起來，形成重組質粒。

【1】不同的細胞結構不一定相同，如真核細胞和原核細胞的結構相差較大，原核細胞沒有成形的細胞核，且細胞的結構與基因工程沒有直接的關系，A錯誤；不同生物的DNA分子的結構相同，都具有獨特的雙螺旋結構，可以相互連接起來，B正確；不同的生物DNA復制、轉錄和翻譯過程中都遵循堿基互補配對原則，C正確；不同的生物，翻譯過程中共用一套遺傳密碼，因此目的基因在受體細胞可以表達出相同的蛋白質，D正確。

【2】根據以上分析已知，將正常ADA基因與金屬硫蛋白基因形成融合基因時，應該選擇ClaⅠ、XbaⅠ和SacⅠ，然后用DNA連接酶將兩者連接起來。

【3】根據以上分析已知，將融合基因與質粒重組時，應該選擇的限制酶是SacⅠ和XbaⅠ，故選B。

【4】質粒長度為3.8kb，經過限制酶切割后長度=3.8-0.4=3.4 kb，融合基因長度為1.9kb，因此重組質粒長度=3.4+1.9=5.3kb。

【5】根據題干信息可知，患者的T淋巴細胞中缺乏腺苷脫氨酶（ADA），因此應該將該重組質粒導入患者的T淋巴細胞；重組質粒上的標記基因是金屬硫蛋白基因，因此含有重組質粒的細胞能在含重金屬鎘的培養基中生長，則為篩選出含重組質粒的受體細胞，需在培養基中添加的物質是重金屬鎘。