“腦*虹”是一項最新的大腦成像技術,通過熒光蛋白“點亮”大腦內的神經元,幫助科學家瞭解大腦。(1)Cre酶是該...
問題詳情:
“腦*虹”是一項最新的大腦成像技術,通過熒光蛋白“點亮”大腦內的神經元,幫助科學家瞭解大腦。
(1)Cre酶是該技術的關鍵酶,能隨機識別兩個相同的loxP序列,催化如圖1所示的反應。
通過Cre-loxP系統敲除基因的基本原理是:Cre酶隨機識別DNA分子上兩個相同的loxP序列並從特定位點切斷DNA雙鏈,切口被重新連接後,保留片段_____,從而實現目標基因的敲除。
(2)研究者設計圖2所示的DNA片段,轉人小鼠體內,獲得僅含一個圖2所示片段的轉基因小鼠。
①構建基因表達載體時,需用限制酶和_____酶處理三種熒光蛋白基因、兩種loxP序列,將它們與腦組織特異表達啓動子M相連接。
②研究者用顯微注*法將圖2所示表達載體導入小鼠的_____中,得到僅含一個圖2 所示片段的轉基因小鼠,再經過進一步篩選,獲得純合的轉基因小鼠a。
(3)圖2所示序列的兩個loxP1之間或兩個loxP2之間的基因,只會被Cre酶識別並切割一次。爲使腦組織細胞中Cre酶的表達受調控,研究者將Cre酶基因與啓動子N(由信號分子X開啓)連接,獲得純合轉基因小鼠b,將圖3所示純合小鼠a和b雜交,得到F1。
①無信號分子X作用時,F1腦組織和其他組織細胞的**分別是_____。
②有信號分子X作用時,F1:出現“腦*虹”,請闡述機理:_____。
(4)研究者希望具有更豐富的顏*組合,即在一個細胞內隨機出現兩種或兩種以上顏*疊加,形成更多顏*的“腦*虹”,請依據題目信息,寫出設計思路:_____。
【回答】
2 DNA連接 受精卵 紅*、無* F1爲雜合子,有編碼紅、黃、藍熒光蛋白的基因、loxP1、loxP2及Cre酶基因; 有信號分子 X 時,啓動 Cre 酶表達,不同腦細胞中 Cre 酶表達情況不同,Cre酶識別的loxP不同,因而不同細胞會差異表達紅*、黃*或藍*熒光蛋白基因 設法使小鼠腦組織細胞內有多個相同的圖 2 所示 DNA 片斷,Cre 酶對每個DNA片段隨機剪切,因而細胞的顏*由細胞內多個熒光蛋白的顏*疊加而成
【分析】
限制酶:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷*序列,並且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷*之間的**二酯鍵斷裂。
將目的基因導入受體細胞:根據受體細胞不同,導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因*法和花粉管通道法;將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注*法;將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。
【詳解】
(1)通過圖1可知,Cre酶識別兩個相同的loxP序列,進行切除,切除後片段1自身環化且帶有待敲除基因,片段2沒有待敲除基因,故保留片段2,從而實現目標基因的敲除。
(2)①基因表達載體構建過程中需要限制酶和DNA連接酶兩種工具酶處理三種熒光蛋白基因、兩種loxP序列,將它們與腦組織特異表達啓動子M相連接。
②常用顯微注*法將基因表達載體導入小鼠的受精卵細胞中,得到僅含一個圖2所示片段的轉基因小鼠,再經過進一步篩選,獲得純合的轉基因小鼠a。
(3)①F1爲雜合子,腦組織細胞中有編碼紅、黃、藍熒光蛋白的基因、loxP1、loxP2及Cre酶基因;無信號分子X時,Cre酶不表達,僅表達與啓動子相鄰的熒光蛋白的基因即紅*熒光蛋白基因,使腦組織細胞呈紅*。通過題幹信息可知,“腦*虹”是一項最新的大腦成像技術,通過熒光蛋白“點亮”大腦內的神經元,而其他組織細胞非神經細胞,故表現出無*。
②F1爲雜合子,有編碼紅、黃、藍熒光蛋白的基因、loxP1、loxP2及Cre酶基因;有信號分子X時,啓動Cre酶表達,不同腦細胞中Cre酶表達情況不同,Cre酶識別的loxP不同,因而不同腦細胞會差異表達紅*、黃*或藍*熒光蛋白基因,使F1出現“腦*虹”。
(4)研究者希望具有更豐富的顏*組合,即在一個細胞內隨機出現兩種或兩種以上顏*疊加,形成更多顏*的“腦*虹”,依據題目信息,可設計思路爲:設法使小鼠腦組織細胞內有多個相同的圖2所示DNA片斷,Cre酶對每個DNA片段隨機剪切,因而細胞的顏*由細胞內多個熒光蛋白的顏*疊加而成。
【點睛】
本題考查基因工程相關知識,要求考生能夠識記基因工程的原理、工具以及*作步驟等。
知識點:基因編輯技術
題型:綜合題
-
下列各組詞語中,沒有錯別字的一組是A.閒情逸致 聲名鵲起 意氣相投 金碧輝煌B.情隨事遷 隱約...
問題詳情:下列各組詞語中,沒有錯別字的一組是A.閒情逸致 聲名鵲起 意氣相投 金碧輝煌B.情隨事遷 隱約其辭 誇誇奇談 前赴後繼C.夢寐以求 百折不撓 聞過飾非 慘淡經營D.言簡意賅 言近指遠 伸張正義 良辰...
-
_______youeatthecorrectfoods_____beabletokeepfitandstay...
問題詳情:_______youeatthecorrectfoods_____beabletokeepfitandstayhealthy.A.Unless;willyou B.Unless;youwillC.Onlyif;youwill D.Onlyif;willyou【回答】D知識點:倒裝與省略題型:選擇題...
-
讀下圖,回答3—4題3.水循環中A.①環節是水汽輸送,中緯西風是其主要動力B.②環節是降水,主要集中在春、秋季...
問題詳情:讀下圖,回答3—4題3.水循環中A.①環節是水汽輸送,中緯西風是其主要動力B.②環節是降水,主要集中在春、秋季節C.③環節是地表徑流,徑流量季節和年際變化大D.④環節蒸發的水汽,大部分被輸送到陸地上空4.關於圖中*、乙、*、丁四處的敘述,正確的是A.*處爲向斜山,主要由...
-
下列與實驗相關的敘述正確的是 A.稀釋濃硫*時,應將蒸餾水沿燒杯內壁緩慢地注入濃硫*中B.配製溶液時,若加水...
問題詳情:下列與實驗相關的敘述正確的是 A.稀釋濃硫*時,應將蒸餾水沿燒杯內壁緩慢地注入濃硫*中B.配製溶液時,若加水超過容量瓶刻度,應用膠頭滴管將多餘溶液吸出C.配製1mol·L-1300mLNaCl溶液可以選擇一個50mL的容量瓶和一個250mL的容量瓶D.可以用右圖裝置進行*氣的...
相關文章
- 腦科學最新研究成果顯示,因學習而產生的“西塔波”可促進腦神經細胞生成。從而使“大腦越用越靈”的觀點得到了確切的...
- 腦科學最新研究成果顯示,因學習而產生的“西塔波”可促進腦神經細胞生成,從而爲“大腦越用越靈”的觀點找到了確切的...
- 2020年伊始,一場“黑科技”展在天津大學醫學部悄然舉行。這種“黑科技”捕捉人腦發出的腦電信息並經過電腦解讀、...
- 科學家發現保存“時間記憶”的腦部細胞數十年來,神經學科的科學家在理論上推測人類的大腦中有一部分細胞可以在大腦中...
- 被譽爲“愛因斯坦以後最偉大的物理學家”的英國科學家史蒂*·霍金說,隨着電腦技術的不斷髮展,最終電腦將像人的大...
- 組成腦的三部分結構是( ) A.大腦、中腦、小腦 B.大腦、小腦、腦幹 C.大腦、小腦、腦橋 D.大腦、...
- 神經系統中樞部分指的是( )A.大腦、小腦、腦幹B.大腦皮層C.腦神經和脊神經 D.腦和脊髓
- 腦科學最新研究成果顯示,因學習而產生的“西塔波”可促進腦神經細胞生成。從而使“大腦越用越靈”的觀點找到了確切...
- 閱讀下面文字,完成後面題目。神奇的“腦控”技術一個人通過腦電波對另一人的大腦進行“控制”,這聽起來像是科幻小說...
- 《最強大腦》是大型科學競技類真人秀節目,是專注傳播腦科學知識和腦力競技的節目.某機構爲了瞭解大學生喜歡《最強大...