Question

(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____________。

Answer

1.BCD

2.ClaⅠ、XbaⅠ和SacⅠDNA连接酶

3.B

4.5.3

5.T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SacⅠ、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。