“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术,地过实光蛋白“点亮”大脑肉的神经元,帮助科学家了解大脑。
(1)loxP序列具有方向性,结构如图所示,其中决定方向的序列是 ②②(填序号)。

(2)Cre酶是该技术的关键酶,它能催化如图2所示的反应,即随机识别DNA分子上同向排列的两个相同的loxP序列,并在图1的②中特定位点切断DNA双链,切口被重新连接后,保留片段 22,从而实现目标基因的敲除。若经Cre酶作用使得2个loxP位点间的序列发生反转,其原因可能是 两个loxP序列方向相反两个loxP序列方向相反。
(3)研究者需先用 限制酶和DNA连接限制酶和DNA连接酶处理 三种荧光蛋白基因、两种loxP序列,将它们与脑组织特异表达启动子M相连接,构建图3所示的基因表达载体,再用显微注射法将该基因表达载体导入小鼠的 受精卵受精卵中,进而得到仅含一个图3所示片段的转基因小鼠,再经过进一步筛选,获得纯合的转基因小鼠a。

(4)图3所示序列的两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因,只会被Cre酶识别并切割一次。为使脑组织细胞中Cre酶的表达受调控,研究者将Cre酶基因与启动子N(由信号分子x开启)连接,获得纯合转基因小鼠b,将图4所示纯合小鼠a和b杂交,得到F1。
①无信号分子X作用时,F1脑组织和其他组织细胞的颜色分别是 黄色、无色黄色、无色。
②有信号分子X作用时,F1出现“脑彩虹”,请阐述机理:F1为杂合子,有编码黄色、红色、蓝色荧光蛋白的基因、loxP1、loxP2及Cre酶基因;有信号分子X时,启动Cre酶表达,不同脑细胞中Cre酶表达情况不同,Cre酶识别的loxP不同,因而不同细胞会差异表达黄色、红色或蓝色荧光蛋白基因F1为杂合子,有编码黄色、红色、蓝色荧光蛋白的基因、loxP1、loxP2及Cre酶基因;有信号分子X时,启动Cre酶表达,不同脑细胞中Cre酶表达情况不同,Cre酶识别的loxP不同,因而不同细胞会差异表达黄色、红色或蓝色荧光蛋白基因。
(5)研究者希望具有更丰富的颜色组合,即在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加,形成更多颜色的“脑彩虹”,请依据题目信息,简要写出设计思路:设法使小鼠脑组织细胞内有多个相同的图3所示DNA片段,Cre酶对每个DNA片段随机剪切,因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成设法使小鼠脑组织细胞内有多个相同的图3所示DNA片段,Cre酶对每个DNA片段随机剪切,因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成。
【考点】基因工程的操作过程综合.
【答案】②;2;两个loxP序列方向相反;限制酶和DNA连接;受精卵;黄色、无色;F1为杂合子,有编码黄色、红色、蓝色荧光蛋白的基因、loxP1、loxP2及Cre酶基因;有信号分子X时,启动Cre酶表达,不同脑细胞中Cre酶表达情况不同,Cre酶识别的loxP不同,因而不同细胞会差异表达黄色、红色或蓝色荧光蛋白基因;设法使小鼠脑组织细胞内有多个相同的图3所示DNA片段,Cre酶对每个DNA片段随机剪切,因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:30引用:1难度:0.5
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