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氨苄青霉素抗基因 氨苄青霉素抗基因英语

蛋白质,基因,细胞氨苄青霉素抗基因 氨苄青霉素抗基因英语

发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

复习与提高

1. 某动物体内含有研究者感兴趣的目的基因，研究者欲将该基因导入大肠杆菌的质粒中保存。该质粒含有氨苄青霉素抗基因(AmpR)、LacZ基因及一些酶切位点，其结构和简单的操作步骤如下图所示。

请根据以上信息回答下列问题。

(1 )在第②步中，应怎样选择限制酶？

答案：应选择用相同的限制酶或切割能产生相同末端的限制酶切割质粒和含有目的基因的DNA片段，并且注意限制酶的切割位点不能位于目的基因的内部，以防破坏目的基因，限制酶也不能破坏质粒的启动子、终止子、标记基因、复制原点等结构。

(2)在第③步中，为了使质粒DNA与目的基因能连接，还需要在混合物中加入哪种物质？

答案：加入DNA连接酶。

(3 )选用含有AmpR和LacZ基因的质粒进行实验有哪些优势？

提示：该质粒便于进行双重筛选。标记基因AmpR基因可用于检测质粒是否导入了大肠杆菌，一般只有导入了质粒的大肠杆菌才能在添加了青霉素的培养基上生长。而由于LacZ基因的效应，这些生长的菌落可能出现两种颜色：含有空质粒（没有连接目的基因的质粒）的大肠杆菌菌落呈蓝色；含有重组质粒的大肠杆菌菌落呈白色。

(4)含有重组质粒的大肠杆菌菌落将呈现什么颜色？为什么？

答案：含有重组质粒的大肠杆菌菌落呈白色。因为目的基因的插入破坏了LacZ基因的结构，使其不能正常表达，形成β-半乳糖苷酶，底物X-gal也就不会被分解。

2. 科学家将 Oct3/4、Sox2、c-Myc 和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中，然后在培养ES细胞的培养基上培养这些细胞。2〜3周后，这些细胞显示出ES细胞的形态、具有活跃的分裂能力，它们就是iPS细胞。请回答下列问题。

(1 )在这个实验过程中，逆转录病毒的作用是什么？

答案：逆转录病毒是载体，能将外源基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和KIf4送入小鼠成纤维细胞。

(2)如何证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用？

提示：可以设置对照组。将转入外源基因和没有转人外源基因的细胞分别培养在相同的培养基中，并确保其他培养条件相同。如果只有转入外源基因的细胞转化成了iPS细胞，就可以证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用。

(3 )如果要了解 Oct3/4、Sox2、c-Myc 和Klf4基因在诱导iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，该如何进行实验？请你给出实验设计的思路。

提示：可以依次去掉1个基因，将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中，然后通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较，来推测缺失的那个基因对诱导iPS细胞的影响，进而判断每个基因作用的相对大小。（其他合理答案均可）

(4)若将病人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS 细胞，再使它转化为需要的细胞，用这些细胞给该病人治病，这是否会引起免疫排斥反应？为什么？iPS细胞具有分裂活，用它进行治疗时可能存在什么风险？

提示：不会引起免疫排斥反应，因为在诱导转化的过程中细胞的遗传物质没有发生变化，理论上产生的还是“自体”细胞。iPS细胞拥有分化为各种细胞的潜能，因此存在分化成肿瘤细胞的风险。

3. 水稻根部一般没有根瘤菌，在种植时常需要施加氮肥。科学家想利用基因工程技术来减少施用氮肥的生产成本及可能造成的环境污染，他们提出了以下两种方案。

方案一　把根瘤菌的固氮相关基因导入水稻根系微生物中，使微生物能在根系处固氮，从而减少氮肥的施用量。

方案二　直接将固氮相关基因导入水稻细胞中，建立水稻的“小型化肥厂”，让水稻直接固氮，这样就可以免施氮肥了。

(1 )请评估这两种方案哪种更容易实现。

提示：从亲缘关系的远近来看，固氮相关基因可能更容易在水稻根系微生物中稳定存在和表达，进而使其具有固氮的能力。（其他合理答案均可）

(2)如果两个方案都实现的话，你认为哪种更值得推广？请说出你的理由。

提示：此题不要求有唯一的答案，学生可从便捷、安全、经济等角度进行分析，言之成理即可。例如，从便捷角度认为能固氮的水稻新品种更值得推广；或从转基因安全角度认为能固氮的水稻根系微生物更值得推广等。

本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。

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