IKK激酶由IKKα、IKKβ和IKKγ三種亞基組成,該酶參與動物體內(nèi)免疫細(xì)胞的分化。臨床上發(fā)現(xiàn)某重癥聯(lián)合免疫缺陷(SCID)患兒IKKB基因編碼區(qū)第1183位堿基T突變?yōu)镃,導(dǎo)致IKKβ上第395位酪氨酸被組氨酸代替。為研究該患兒發(fā)病機(jī)制,研究人員應(yīng)用大引物PCR 定點誘變技術(shù)培育出SCID模型小鼠,主要過程如圖1、2。分析回答:
過程 |
實驗?zāi)康?/td>
| 步驟要點 |
導(dǎo)入 |
a.處理突變基因與載體 |
|
b.構(gòu)建重組載體 |
利用DNA連接酶催化突變基因和載體連接 |
e.導(dǎo)入目的基因 |
利用顯微注射法將重組載體注入小鼠受精卵 利用顯微注射法將重組載體注入小鼠受精卵
|
發(fā)育 |
d.獲取早期胚胎 |
利用專用培養(yǎng)液培養(yǎng)受精卵,并檢測其發(fā)育狀況 |
e.代孕獲得小鼠 |
利用合適的早期胚胎進(jìn)行胚胎移植 利用合適的早期胚胎進(jìn)行胚胎移植
|
f.鑒定、薄選F0小鼠 |
利用PCR鑒定基因,篩選出雜合鼠F0 |
(1)在圖1獲取突變基因過程中,需要以下3種引物:
引物A:5'-CCCCAACGGAAAGTGTCA-3'(下劃線字母為突變堿基)
引物B:5'-TAAGCTTCGAACATCCTA-3'(下劃線部分為限制酶HindⅢ識別序列)
引物C:5'-GTGAGCTCGCTGCCCCAA-3′(下劃線部分為限制酶SacⅠ識別序列)
則PCR
1中使用的引物有
引物A和引物C
引物A和引物C
,PCR
2中使用的引物有
引物B
引物B
和圖中大引物的
②
②
(①/②)鏈。
(2)在PCR反應(yīng)體系中,需要加入引物和IKKB基因外,還需要加入
Taq酶(耐高溫DNA聚合酶)、4種脫氧核苷酸、緩沖液、Mg2+
Taq酶(耐高溫DNA聚合酶)、4種脫氧核苷酸、緩沖液、Mg2+
等。PCR中盡可能提高退火溫度以減少
非目標(biāo)基因的獲得
非目標(biāo)基因的獲得
。
(3)圖2模型鼠培育過程中雜合模型鼠(F
0)的培育涉及了一系列現(xiàn)代生物技術(shù),如表是其中的一些步驟,請根據(jù)題意完成表格內(nèi)容。
(4)根據(jù)圖2雜交結(jié)果,可以確認(rèn)突變基因已經(jīng)較穩(wěn)定地整合到小鼠細(xì)胞的
核DNA(染色體)
核DNA(染色體)
上,在遺傳時遵循
基因分離
基因分離
定律。研究人員對三種基因型小鼠胸腺淋巴細(xì)胞中組成IKK激酶的三種亞基進(jìn)行提純和電泳,結(jié)果如圖3。請依據(jù)此結(jié)果提出SCID患者免疫缺陷產(chǎn)生的機(jī)制:
IKKB基因突變導(dǎo)致IKKβ含量減少,IKK激酶活力降低,T細(xì)胞減少
IKKB基因突變導(dǎo)致IKKβ含量減少,IKK激酶活力降低,T細(xì)胞減少
。