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【题目】(三)生物技术及生命科学的应用

严重联合性免疫缺陷症是一种T淋巴细胞缺乏腺苷脱氨酶(ADA)引起的疾病,通过基因工程的方法将正常ADA基因导入患者细胞中进行治疗。如图分别表示正常ADA基因、金属硫蛋白基因(含有该基因的细胞能在含重金属镉的培养基中生长)和质粒(总长为3.8kb,lkb=1000对碱基),ClaⅠ、XbaⅠ和SacⅠ均为限制酶。

1基因工程的理论依据是不同生物 。(多选)

A. 细胞结构相同 B. DNA结构相同

C. 都遵循中心法则 D. 共用一套密码子

2为了筛选含有目的基因的受体细胞,需要先将目的基因和标记基因连接形成融合基因。首先用限制酶__________切割正常腺苷脱氨酶基因与金属硫蛋白基因,然后用__________酶将它们连接形成融合基因。

3将上述融合基因与图的质粒构建成重组质粒时,应选用的限制酶是

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

4若该融合基因长1.9kb,据图分析,此重组质粒大小为_______kb。

5重组质粒应导入的受体细胞是病人的__________细胞。为筛选出含重组质粒的受体细胞,需在培养基中添加的物质是____________

【答案】

1BCD

2ClaⅠ、XbaⅠ和SacⅠDNA连接酶

3B

45.3

5T淋巴重金属镉

【解析】根据题意和图形分析,图中正常的ADA基因为目的基因,金属硫蛋白基因为标记基因,应该先用限制酶ClaⅠ切割目的基因和标记基因,形成融合基因;再用限制酶Sac、XbaⅠ切割融合基因和质粒,接着用DNA连接酶将融合基因和质粒连接起来,形成重组质粒。

1不同的细胞结构不一定相同,如真核细胞和原核细胞的结构相差较大,原核细胞没有成形的细胞核,且细胞的结构与基因工程没有直接的关系,A错误;不同生物的DNA分子的结构相同,都具有独特的双螺旋结构,可以相互连接起来,B正确;不同的生物DNA复制、转录和翻译过程中都遵循碱基互补配对原则,C正确;不同的生物,翻译过程中共用一套遗传密码,因此目的基因在受体细胞可以表达出相同的蛋白质,D正确。

2根据以上分析已知,将正常ADA基因与金属硫蛋白基因形成融合基因时,应该选择ClaⅠ、XbaⅠ和SacⅠ,然后用DNA连接酶将两者连接起来。

3根据以上分析已知,将融合基因与质粒重组时,应该选择的限制酶是SacⅠ和XbaⅠ,故选B。

4质粒长度为3.8kb,经过限制酶切割后长度=3.8-0.4=3.4 kb,融合基因长度为1.9kb,因此重组质粒长度=3.4+1.9=5.3kb。

5根据题干信息可知,患者的T淋巴细胞中缺乏腺苷脱氨酶(ADA),因此应该将该重组质粒导入患者的T淋巴细胞;重组质粒上的标记基因是金属硫蛋白基因,因此含有重组质粒的细胞能在含重金属镉的培养基中生长,则为筛选出含重组质粒的受体细胞,需在培养基中添加的物质是重金属镉。

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