Question

癌症源于一群不受控制地进行分裂的细胞，某白血病具有遗传性，主要是某条染色体的DNA上的基因E突变为e导致（见图甲）．

I．有一对年轻夫妇，其家族这种疾病的发病率较高．现知某种能识别序列CTNAG的酶（N=任意一种核苷酸A、T、G或C），可在该序列的CT碱基之间进行切割．科学家提取该对夫妇（M和P），他们的新生儿以及非家族成员人士（J和K）的DNA，利用CTNAG酶切割DNA．经凝胶电泳后，结果如图乙．
（1）研究所用的酶称为

 

．
（2）J样本电泳后有两条带，K样本只有一个条带，请据图分析造成这个现象的原因是

 

．
（3）写出双亲的基因型：父

 

母

 

．
II．该疾病目前采取的治疗措施有放疗、化疗、基因治疗等方法．基因治疗的基本步骤是：
 
（4）治疗该白血病的目的基因是指

 

基因，基因在体外增殖的主要方法是

 

．
（5）病毒在此治疗中的作用是

 

．
假如在实验室进行如下操作：

用限制酶EcoRV单独切割该普通质粒，可产生14kB（1kB即1000个碱基对）的长链，而同时用限制酶EcoRV、Mbol联合切割同一种质粒，得到三种长度的DNA片段，见下图，其中*表示EcoRV限制酶切割的一个粘性末端．
（6）若Mbol限制酶独立切割该普通质粒，则可以产生的长度为

 

、

 

的DNA片段．
（7）EcoRV限制酶切割普通质粒的切割位点如下图，*为切割点．请在图上的大致位置上也用箭头标出Mbol限制酶的酶切位点，并标示相应片段长度．

Answer 1

考点：基因工程的应用

专题：

分析：正常基因E含有一个限制酶的切割位点，突变基因e没有限制酶的切割位点．所以正常纯合个体（EE），用该限制酶切割后，能产生两种长度的DNA片段；异常个体（ee），没有限制酶切割位点，用该限制酶处理，只能得到一种长度的DNA片段；杂合体（Ee），用该限制酶处理后，能的到3种长度的DNA片段．图中J的基因型为EE、K的基因型为ee、P和M的基因型均为Ee，新生儿的基因型为ee．
基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的．图中病毒的作用是将目的基因导入受体细胞，作为基因工程的运载体．

解答： 解：（1）研究所用的酶能识别序列CTNAG的酶（N=任意一种核苷酸A、T、G或C），可在该序列的CT碱基之间进行切割，称为限制性核酸内切酶．
（2）由图可知，正常基因E含有一个限制酶的切割位点，突变基因e没有限制酶的切割位点．正常纯合个体（EE），用该限制酶切割后能产生两种长度的DNA片段；异常个体（ee），没有限制酶切割位点，用该限制酶处理后只能得到一种长度的DNA片段；杂合体（Ee），用该限制酶处理后能的到3种长度的DNA片段．
（3）M和P电泳后都含有3中长度的DNA片段，说明双亲的基因型均为Ee．
（4）治疗白血病的基因是正常的基因．PCR是体外大量扩增DNA的核酸合成技术．
（5）病毒作为运载目的基因的运载体．
（6）用限制酶EcoRV单独切割该普通质粒，可产生14kB的长链，而同时用限制酶EcoRV、Mbol联合切割同一种质粒，得到三种长度的DNA片段（2.5kb、5.5kb、6kb），其中2.5kb和5.5kb的DNA片段含有EcoRV限制酶切割的一个粘性末端，说明这两个片段是EcoRV酶切割后能产生的，所以Mbol限制酶切割能产生2.5+5.5=8kb和6kb两种长度的DNA．
（7）由第（6）小问分析可知，Mbol限制酶且位点距EcoRV酶切位点两侧2.5kb和5.5kb处．
故答案：（1）限制性内切酶
（2）由于基因突变后，导致原来限制性内切酶识别和作用的基因序列由CTNAG变成CTNAC，不能切断基因，只有1条链所致
（3）Ee    Ee    II
（4）正常的基因       PCR技术
（5）正常基因的载体，或运载正常基因导入患者的骨髓细
（6）8与6
（7）

点评：本题图表考查基因工程的相关知识，意在考查考生分析题图获取有效信息的能力；理解所学知识要点，把握知识内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．