苯丙酮尿癥是一種單基因遺傳病,由于PKU某因突變導(dǎo)致患者尿液中含有大量苯丙酮酸?;蚨c(diǎn)整合可替換特定某因用于該病治療,即將正常PKU基因定點(diǎn)整合到PKU基因突變的小鼠胚胎干細(xì)胞的染色體DNA上,替換突變基因。簡要過程如下圖所示。請回答下列問題:
注:圖中neoR為新霉素抗性基因,HB1和HB2為小鼠胚胎干細(xì)胞染色體DNA上突變的PKU基因兩側(cè)的一段DNA序列。
(1)構(gòu)建重組載體時,需要根據(jù)
HB1和HB2的堿基
HB1和HB2的堿基
序列分別合成HB1'和HB2',在二者之間除了插入正常的PKU基因和neoR基因以外,還必須含有啟動于、終止子
啟動于、終止子
。此過程常用的工具酶有限制酶、DNA連接酶
限制酶、DNA連接酶
,neoR基因的作用是鑒定與篩選含有正常PKU基因的胚胎干細(xì)胞
鑒定與篩選含有正常PKU基因的胚胎干細(xì)胞
。
(2)可用顯微注射
顯微注射
技術(shù)將重組載體導(dǎo)入小鼠胚胎干細(xì)胞,誘導(dǎo)相應(yīng)區(qū)域互換,完成胚胎干細(xì)胞的基因改造。胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)有能大量增殖;具有發(fā)育的全能性;體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯;在體外培養(yǎng)條件下,可以增殖而不發(fā)生分
能大量增殖;具有發(fā)育的全能性;體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯;在體外培養(yǎng)條件下,可以增殖而不發(fā)生分
(答出兩點(diǎn)即可)。
(3)現(xiàn)用完成基因改造后的胚胎干細(xì)胞進(jìn)行個體生物學(xué)水平鑒定,寫出鑒定思路、結(jié)果及結(jié)論:將該胚胎干細(xì)胞培育成小鼠,檢測小鼠尿液中苯丙酮酸含量,若小鼠尿液中不含大量苯丙酮酸,說明PKU基因成功表達(dá),基因治療成功,反之,則不成功
將該胚胎干細(xì)胞培育成小鼠,檢測小鼠尿液中苯丙酮酸含量,若小鼠尿液中不含大量苯丙酮酸,說明PKU基因成功表達(dá),基因治療成功,反之,則不成功
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