Question

癌癥源于一群不受控制地進(jìn)行分裂的細(xì)胞，某白血病具有遺傳性，主要是某條染色體的DNA上的基因E突變?yōu)閑導(dǎo)致（見(jiàn)圖甲）．

I．有一對(duì)年輕夫婦，其家族這種疾病的發(fā)病率較高．現(xiàn)知某種能識(shí)別序列CTNAG的酶（N=任意一種核苷酸A、T、G或C），可在該序列的CT堿基之間進(jìn)行切割．科學(xué)家提取該對(duì)夫婦（M和P），他們的新生兒以及非家族成員人士（J和K）的DNA，利用CTNAG酶切割DNA．經(jīng)凝膠電泳后，結(jié)果如圖乙．
（1）研究所用的酶稱(chēng)為

 

．
（2）J樣本電泳后有兩條帶，K樣本只有一個(gè)條帶，請(qǐng)據(jù)圖分析造成這個(gè)現(xiàn)象的原因是

 

．
（3）寫(xiě)出雙親的基因型：父

 

母

 

．
II．該疾病目前采取的治療措施有放療、化療、基因治療等方法．基因治療的基本步驟是：
 
（4）治療該白血病的目的基因是指

 

基因，基因在體外增殖的主要方法是

 

．
（5）病毒在此治療中的作用是

 

．
假如在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行如下操作：

用限制酶EcoRV單獨(dú)切割該普通質(zhì)粒，可產(chǎn)生14kB（1kB即1000個(gè)堿基對(duì)）的長(zhǎng)鏈，而同時(shí)用限制酶EcoRV、Mbol聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，得到三種長(zhǎng)度的DNA片段，見(jiàn)下圖，其中*表示EcoRV限制酶切割的一個(gè)粘性末端．
（6）若Mbol限制酶獨(dú)立切割該普通質(zhì)粒，則可以產(chǎn)生的長(zhǎng)度為

 

、

 

的DNA片段．
（7）EcoRV限制酶切割普通質(zhì)粒的切割位點(diǎn)如下圖，*為切割點(diǎn)．請(qǐng)?jiān)趫D上的大致位置上也用箭頭標(biāo)出Mbol限制酶的酶切位點(diǎn)，并標(biāo)示相應(yīng)片段長(zhǎng)度．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用

專(zhuān)題：

分析：正常基因E含有一個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)，突變基因e沒(méi)有限制酶的切割位點(diǎn)．所以正常純合個(gè)體（EE），用該限制酶切割后，能產(chǎn)生兩種長(zhǎng)度的DNA片段；異常個(gè)體（ee），沒(méi)有限制酶切割位點(diǎn)，用該限制酶處理，只能得到一種長(zhǎng)度的DNA片段；雜合體（Ee），用該限制酶處理后，能的到3種長(zhǎng)度的DNA片段．圖中J的基因型為EE、K的基因型為ee、P和M的基因型均為Ee，新生兒的基因型為ee．
基因治療是指把正�；�因?qū)�入病人體內(nèi)有缺陷的細(xì)胞中，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的．圖中病毒的作用是將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，作為基因工程的運(yùn)載體．

解答： 解：（1）研究所用的酶能識(shí)別序列CTNAG的酶（N=任意一種核苷酸A、T、G或C），可在該序列的CT堿基之間進(jìn)行切割，稱(chēng)為限制性核酸內(nèi)切酶．
（2）由圖可知，正�；�因E含有一個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)，突變基因e沒(méi)有限制酶的切割位點(diǎn)．正常純合個(gè)體（EE），用該限制酶切割后能產(chǎn)生兩種長(zhǎng)度的DNA片段；異常個(gè)體（ee），沒(méi)有限制酶切割位點(diǎn)，用該限制酶處理后只能得到一種長(zhǎng)度的DNA片段；雜合體（Ee），用該限制酶處理后能的到3種長(zhǎng)度的DNA片段．
（3）M和P電泳后都含有3中長(zhǎng)度的DNA片段，說(shuō)明雙親的基因型均為Ee．
（4）治療白血病的基因是正常的基因．PCR是體外大量擴(kuò)增DNA的核酸合成技術(shù)．
（5）病毒作為運(yùn)載目的基因的運(yùn)載體．
（6）用限制酶EcoRV單獨(dú)切割該普通質(zhì)粒，可產(chǎn)生14kB的長(zhǎng)鏈，而同時(shí)用限制酶EcoRV、Mbol聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，得到三種長(zhǎng)度的DNA片段（2.5kb、5.5kb、6kb），其中2.5kb和5.5kb的DNA片段含有EcoRV限制酶切割的一個(gè)粘性末端，說(shuō)明這兩個(gè)片段是EcoRV酶切割后能產(chǎn)生的，所以Mbol限制酶切割能產(chǎn)生2.5+5.5=8kb和6kb兩種長(zhǎng)度的DNA．
（7）由第（6）小問(wèn)分析可知，Mbol限制酶且位點(diǎn)距EcoRV酶切位點(diǎn)兩側(cè)2.5kb和5.5kb處．
故答案：（1）限制性?xún)?nèi)切酶
（2）由于基因突變后，導(dǎo)致原來(lái)限制性?xún)?nèi)切酶識(shí)別和作用的基因序列由CTNAG變成CTNAC，不能切斷基因，只有1條鏈所致
（3）Ee    Ee    II
（4）正常的基因       PCR技術(shù)
（5）正�；�因的載體，或運(yùn)載正�；�因?qū)�入患者的骨髓�?xì)
（6）8與6
（7）

點(diǎn)評(píng)：本題圖表考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生分析題圖獲取有效信息的能力；理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀(guān)點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論．