某種地中海貧血(TDT)是嚴(yán)重的單基因病,嚴(yán)重時可能危及生命。人類γ基因啟動子上游的調(diào)控序列中含有BCL11A蛋白結(jié)合位點,該位點結(jié)合BCL11A蛋白后,γ基因的表達(dá)被抑制。通過改變該結(jié)合位點的序列,解除對γ基因表達(dá)的抑制,可對TDT患者實行基因治療。研究人員擴增了γ基因上游不同長度的片段,將這些片段分別插入表達(dá)載體中進(jìn)行轉(zhuǎn)化和熒光檢測,可以確定BCL11A蛋白結(jié)合位點的具體位置。相關(guān)信息如圖所示。分析回答:
(1)圖中啟動子是 RNA聚合酶RNA聚合酶識別和結(jié)合位點,綠色熒光蛋白基因作為 標(biāo)記基因標(biāo)記基因。
(2)PCR擴增γ基因上游不同DNA片段的原理是 DNA雙鏈復(fù)制DNA雙鏈復(fù)制,為使PCR反應(yīng)體系中的模板解鏈為單鏈,需要滿足的條件是 加熱(至90-95℃)加熱(至90-95℃)。
(3)將擴增后的產(chǎn)物定向插入載體指導(dǎo)綠色熒光蛋白基因表達(dá),需要在引物末端添加限制酶識別序列。據(jù)圖可知,在R末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶應(yīng)為 EcoRⅠEcoRⅠ。實驗中R等引物的作用是 使DNA聚合酶(Taq酶)從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸使DNA聚合酶(Taq酶)從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸。
(4)從產(chǎn)物擴增到載體構(gòu)建完成的整個過程中,除限制酶外,還必須用到的工具酶有DNA連接酶和 耐熱的DNA聚合酶耐熱的DNA聚合酶,其中前者催化形成的化學(xué)鍵是 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵。
(5)將構(gòu)建好的載體成功轉(zhuǎn)化至除去BCL11A基因的受體細(xì)胞中,結(jié)果發(fā)現(xiàn),含F(xiàn)1~F6與R擴增產(chǎn)物的受體細(xì)胞發(fā)出綠色熒光。向培養(yǎng)液中添加適量的雄激素,含F(xiàn)1~F4與R擴增產(chǎn)物的受體細(xì)胞熒光消失,而含F(xiàn)5~F6與R擴增產(chǎn)物的受體細(xì)胞仍有熒光。若γ基因上游的調(diào)控序列上與引物所對應(yīng)的位置不含有BCL11A蛋白的結(jié)合位點序列,據(jù)此結(jié)果可推測,BCL11A蛋白結(jié)合位點位于 引物F4與F5在調(diào)控序列上所對應(yīng)序列之間的區(qū)段上引物F4與F5在調(diào)控序列上所對應(yīng)序列之間的區(qū)段上。
【考點】基因工程的操作過程綜合.
【答案】RNA聚合酶;標(biāo)記基因;DNA雙鏈復(fù)制;加熱(至90-95℃);EcoRⅠ;使DNA聚合酶(Taq酶)從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸;耐熱的DNA聚合酶;磷酸二酯鍵;引物F4與F5在調(diào)控序列上所對應(yīng)序列之間的區(qū)段上
【解答】
【點評】
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