题目内容

16．p53基因是人体内一种抑癌基因．该基因编码的p53蛋白可对癌变前的DNA损伤进行修复，使其恢复正常，或诱导其进入休眠状态或细胞凋亡，阻止细胞癌变．“今又生”是我国首创的基因治疗药物之一，是世界首个获准上市的基因治疗药物，其核心成分是利用腺病毒和人p53基因拼装得到的重组病毒．“今又生”药物中的腺病毒经基因工程改造后，在宿主细胞内不能复制，不能整合到染色体上．请回答下列问题：
（1）将p53基因与腺病毒拼装成重组病毒，需要用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶．常用的基因工程载体除动植物病毒外，还有质粒和λ噬菌体衍生物等．
（2）限制酶能将特定序列的核苷酸之间的磷酸二酯键切开，形成黏性末端或平末端．
（3）p53基因应插入载体的启动子和终止子之间，以便于基因的表达．
（4）p53基因的大量扩增可以采用PCR技术，该技术中需使用的一种特殊的酶是Taq酶．如图是需要扩增的p53基因在DNA中的位置示意图，扩增过程需要2种引物．经3次循环之后，只含目的基因的片段占所有扩增产物的比例为$\frac{1}{4}$．

分析 1、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．
2、PCR技术的原理：DNA复制．条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．

解答 解：（1）构建基因表达载体时，首先需要用限制酶切割外源DNA分子和运载体，其次要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．基因工程常用的载体有：动植物病毒、质粒、λ噬菌体衍生物等．
（2）限制酶具有专一性，其能识别将特定核苷酸序列并将特定位点之间的磷酸二酯键切开，形成黏性末端或平末端．
（3）启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质．终止子也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端．因此，p53基因应插入载体的启动子和终止子之间，以便于基因的表达．
（4）PCR技术需使用Taq酶，扩增过程需要2种引物．PCR技术的原理是DNA的复制，根据DNA半保留复制特点，经3次循环之后，只含目的基因的片段占所有扩增产物的比例为$\frac{2}{{2}^{3}}$=$\frac{1}{4}$．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶  质粒和λ噬菌体衍生物等
（2）磷酸二酯    黏性末端或平
（3）启动子和终止子                    
（4）Taq酶   2    $\frac{1}{4}$

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节问题，能结合所学的知识准确答题．

练习册系列答案
相关题目
6．在基因工程的操作过程中，获得重组质粒不需要（　　）
①DNA连接酶 
②DNA聚合酶 
③RNA聚合酶 
④DNA水解酶 
⑤限制酶．
A．③④B．②④⑤C．①⑤D．②③④
7．将豌豆一对相对性状纯合显性个体和纯合隐性个体间行种植，另将玉米一对相对性状纯合显性个体和纯合隐性个体间行种植．问隐性纯合一行植株上所产生的F1是（　　）
A．豌豆和玉米都有显性和隐性
B．豌豆都为隐性，玉米既有显性又有隐性
C．豌豆和玉米的显性和隐性比例都是3：1
D．玉米都为隐性，豌豆既有显性又有隐性
4．如图甲是某动物在生殖生育过程中细胞内染色体数目变化曲线，乙是该动物一个细胞的局部结构模式图．请分析回答：

（1）甲图中的④染色体数目增加是因为受精作用过程形成的．
（2）甲图中的⑥染色体数目增加是因为有丝分裂后期的着丝点分裂变化导致．
（3）乙图细胞所处的分裂时期下一个时期对应甲图中[③]（填数字）阶段．
（4）乙图中1的主要成分是蛋白质和DNA．
11．下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述，错误的是（　　）
A．设计试管婴儿进行遗传病基因检测，但单纯选择胎儿性别是违法的
B．克隆人可冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念
C．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题
D．利用试管婴儿提供骨髓造血干细胞，救治病人是合乎道德规范的
1．艾滋病是HIV感染所引起的人类免疫缺陷病．有关艾滋病的叙述，正确的是（　　）
A．HIV主要通过感染人体B淋巴细胞，从而影响体液免疫
B．艾滋病人群患恶性肿瘤的比率与健康人相比没有差异
C．HIV在繁殖过程中，利用T细胞中的细胞器和营养物质合成病毒自身的蛋白质
D．艾滋病人死亡，通常是HIV病毒严重感染直接导致的
8．为了获得纯度高的大肠杆菌，需要对大肠杆菌进行培养和分离．培养大肠杆菌一般用牛肉膏-蛋白胨-琼脂培养基．
（1）称量时，由于牛肉膏比较黏稠，可以用玻璃棒挑取，放在称量纸上称量．由于牛肉膏和蛋白胨容易吸潮，称量时动作要迅速，称后要及时盖上瓶盖．
（2）在牛肉膏-蛋白胨-琼脂培养基上的大肠杆菌能生长，说明培养基含有碳源、氮源、无机盐、水等大肠杆菌生长所需的营养要素．
（3）微生物纯化培养可以通过多种接种方法如平板划线法和稀释涂布平板法等，使大肠杆菌在固体培养基上形成单个菌落，从而获得纯菌株．
2．由于日本福岛核电站发生核物质泄漏，我国政府从2012年3月24日起，禁止从日本12个都县进口食品、食用农产品及饲料．请回答下列有关问题：
（1）核电站泄漏的高浓度放射性物质可能导致高等生物产生的变异类型是基因突变、染色体变异，这些变异会通过减数分裂和受精作用遗传给后代．
（2）核泄漏发生后，放射性物质在生物体之间传递的途径主要是食物链和食物网，由于生态系统的物质循环是全球性的，所以，在世界各地几乎都检测到了微量的放射性物质．
（3）某研究小组对生活在核电站周边的小鼠进行了遗传研究．小鼠尾长的长尾与短尾（由基因A、a控制），尾形的弯曲与正常（由基因B、b控制）各为一对相对性状．从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得F1的表现型及其比例如图一所示，请分析回答问题．

①鼠的尾长和尾形这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律？请简述判断的理由．符合．控制尾长和尾形的基因分别位于常染色体和X染色体上，两对基因独立遗传．
②本通过减数分裂产生卵细胞的基因型为AXB、AXb、aXB、aXb．
③F1中全部长尾弯曲尾雌鼠与短尾正常尾雄鼠杂交，F2中短尾正常尾雌鼠所占的比例为$\frac{1}{24}$．
④小鼠毛色的黄与灰是一对相对性状（黄对灰为显性），由位于常染色体上的基因D、d控制，且基因D纯合使胚胎致死．若亲本基因型为DdXBXb和DdXBY，请参照图一格式在图二中表示出子代的表现型及比例．．
3．下列关于种群，群落和生态系统的叙述，正确的是（　　）
A．若没有自然选择，则基因重组不会改变种群基因频率
B．一个北温带湖泊中的某种藻类呈垂直分布，体现了群落的垂直结构
C．种群的外源性和内源性调节因素都会影响种群的K值
D．人工饲养的高密度鱼塘中植物固定的总能量大于初级消费者获得的总能量

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