Question

【題目】hNaDC3（人鈉/二羧酸協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白﹣3）主要分布于腎臟等重要器官，它具有促進(jìn)人腎小管上皮細(xì)胞能量代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)等功能．科研人員利用基因工程技術(shù)構(gòu)建綠色熒光蛋白與hNaDC3融合基因，并在腎小管上皮細(xì)胞中表達(dá)，以動(dòng)態(tài)觀(guān)察hNaDC3在腎小管上皮細(xì)胞中的定位情況，為進(jìn)一步研究hNaDC3的生理功能奠定基礎(chǔ)．研究主要過(guò)程如圖（實(shí)驗(yàn)中使用的限制酶SacⅠ的識(shí)別序列是GAGCT↓C，限制酶SacⅡ識(shí)別序列是CCGC↓GG）．請(qǐng)分析回答：
（1）與PCR相比，過(guò)程①需要的特有的酶是 ， 應(yīng)從人體（器官）的組織細(xì)胞中獲得模板RNA．
（2）DNA分子被SacⅠ切割后，形成的黏性末端是 ． 過(guò)程②選用SacⅠ、SacⅡ分別切割hNaDC3基因和質(zhì)粒載體，可實(shí)現(xiàn)目的基因定向插入并正常表達(dá)的原因是 ．
（3）過(guò)程③可獲得多種重組DNA，可依據(jù)不同DNA分子的大小，運(yùn)用（技術(shù)）分離、篩選重組表達(dá)載體．
（4）顯微觀(guān)察導(dǎo)入“綠色熒光蛋白﹣hNaDC3融合基因”的豬腎小管上皮細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)染后第1天綠色熒光混合分布于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜，核中未見(jiàn)綠色熒光；到第5天綠色熒光清晰聚集于細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中未見(jiàn)綠色熒光．根據(jù)這一觀(guān)察結(jié)果還不能得出“hNaDC3是在細(xì)胞質(zhì)中生成后，在細(xì)胞膜上發(fā)揮作用”的結(jié)論，需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)以排除綠色熒光蛋白本身的定位，對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是 ．
（5）研究人員以較高濃度的葡萄糖溶液培養(yǎng)導(dǎo)入融合基因的豬腎小管上皮細(xì)胞，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)染細(xì)胞的細(xì)胞膜上綠色熒光明顯增強(qiáng)．這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說(shuō)明 ．

Answer 1

【答案】
（1）逆轉(zhuǎn)錄酶（或反轉(zhuǎn)錄酶）；腎臟
（2）﹣AGCT；兩種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端不同
（3）（凝膠）電泳
（4）將GFP基因表達(dá)載體直接導(dǎo)入豬腎小管上皮細(xì)胞，然后觀(guān)察綠色熒光在細(xì)胞中的分布情況
（5）較高濃度葡萄糖能增強(qiáng)腎小管上皮細(xì)胞中hNaDC3基因的表達(dá)
【解析】解：（1）分析圖解，圖中過(guò)程①表示通過(guò)反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因，因此與PCR相比，過(guò)程①需要的特有的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶（或反轉(zhuǎn)錄酶）．由于基因的選擇性表達(dá)，只能從人體腎臟的組織細(xì)胞中獲得模板RNA．（2）根據(jù)題意可知，“限制酶SacⅠ的識(shí)別序列是GAGCT↓C”，因此DNA分子被SacⅠ切割后，形成的黏性末端是﹣AGCT．過(guò)程②選用SacⅠ、SacⅡ分別切割hNaDC3基因和質(zhì)粒載體，兩種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端不同，因此可實(shí)現(xiàn)目的基因定向插入并正常表達(dá)．（3）過(guò)程③可獲得多種重組DNA，可依據(jù)不同DNA分子的大小，運(yùn)用（凝膠）電泳分離、篩選重組表達(dá)載體．（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究目的“hNaDC3是在細(xì)胞質(zhì)中生成后，在細(xì)胞膜上發(fā)揮作用”，實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)以排除綠色熒光蛋白本身的定位，對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是將GFP基因表達(dá)載體直接導(dǎo)入豬腎小管上皮細(xì)胞，然后觀(guān)察綠色熒光在細(xì)胞中的分布情況．（5）研究人員以較高濃度的葡萄糖溶液培養(yǎng)導(dǎo)入融合基因的豬腎小管上皮細(xì)胞，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)染細(xì)胞的細(xì)胞膜上綠色熒光明顯增強(qiáng)．這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說(shuō)明較高濃度葡萄糖能增強(qiáng)腎小管上皮細(xì)胞中hNaDC3基因的表達(dá)． 所以答案是：（1）逆轉(zhuǎn)錄酶（或反轉(zhuǎn)錄酶） 腎臟（2）﹣AGCT 兩種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端不同（3）（凝膠）電泳（4）將GFP基因表達(dá)載體直接導(dǎo)入豬腎小管上皮細(xì)胞，然后觀(guān)察綠色熒光在細(xì)胞中的分布情況（5）較高濃度葡萄糖能增強(qiáng)腎小管上皮細(xì)胞中hNaDC3基因的表達(dá)
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解基因工程的原理及技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，掌握基因工程的原理是利用DNA重組技術(shù)．