結核病是由結核桿菌引起的人畜共患病。結核桿菌通常以氣溶膠形式傳播,氣溶膠顆粒被肺泡吞噬細胞吞噬,吞噬細胞破裂導致結核桿菌在機體內進一步傳播。羊癢病是由正常細胞的非致病性朊蛋白異構化為癢病朊蛋白所致。為研制既能抗結核病又能抗羊癢病的雙抗羊,科學家進行了如圖操作。
(1)小鼠SP110基因是目前發(fā)現的具有抗結核桿菌感染功能的基因。為了驗證SP110基因的功能,同時也為了驗證山羊吞噬細胞特異性啟動子MSR可以啟動SP110基因在吞噬細胞內的表達,設計以下三組實驗。實驗組將MRS啟動子與小鼠SP110基因形成融合基因,用 限制酶和DNA連接酶限制酶和DNA連接酶將融合基因與質粒構建成重組質粒,導入山羊肺泡吞噬細胞(組2)。以 轉入廣泛表達小鼠SP110基因的重組質粒的山羊吞噬細胞轉入廣泛表達小鼠SP110基因的重組質粒的山羊吞噬細胞(組3)和轉入空質粒的山羊吞噬細胞為對照組(組1)。分別接種等量的結核桿菌,72h后加入 蒸餾水蒸餾水使吞噬細胞破裂,取裂解液進行涂布培養(yǎng),結果如圖1。由圖可知小鼠SP110基因可用于雙抗羊的研制,依據是 組2的吞噬細胞裂解后釋放的結核桿菌數量與組3接近,顯著小于組1組2的吞噬細胞裂解后釋放的結核桿菌數量與組3接近,顯著小于組1。
(2)非致病性朊蛋白是由山羊13號染色體上的PRNP基因的第三外顯子控制合成的,PRNP基因的結構如圖2。以L4和R1為識別位點設計TALEN敲除載體,對山羊成纖維細胞L4與R1之間的序列實施定點敲除。然后,將TALEN敲除載體與供體DNA載體共轉化幼羊成纖維細胞,可將SP110基因定點敲入PRNP基因的第三外顯子中,原理如圖3。請指出圖4中的數字分別代表的結構。1 L4序列L4序列,2 MRS啟動子MRS啟動子,3 終止子終止子,4 R1序列R1序列。經 抗原抗體雜交技術抗原抗體雜交技術檢測,山羊成纖維細胞中非致病性朊蛋白基因和SP110基因的表達情況是 均降低(不表達)均降低(不表達)。
(3)欲用上述細胞獲得雙抗羊,需要用到的技術有 體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))、胚胎移植體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))、胚胎移植(至少寫出三項)。
【考點】基因工程的操作過程綜合.
【答案】限制酶和DNA連接酶;轉入廣泛表達小鼠SP110基因的重組質粒的山羊吞噬細胞;蒸餾水;組2的吞噬細胞裂解后釋放的結核桿菌數量與組3接近,顯著小于組1;L4序列;MRS啟動子;終止子;R1序列;抗原抗體雜交技術;均降低(不表達);體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))、胚胎移植
【解答】
【點評】
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