Question

美國女科學家巴巴拉?麥克林托克，一生未婚，但與玉米卻打了一輩子的交道，被人們譽為“玉米夫人”．她在玉米雜交試驗中發(fā)現(xiàn)，使玉米籽粒著色的基因，在玉米某一特定代會“接上”或“拉斷”，又在某一代的染色體上重新出現(xiàn)，使玉米粒的顏色發(fā)生變化．就好像基因從一代跳到另一代上，故把它叫做活動遺傳基因或稱為“跳躍基因”．
（1）基因工程中，為了使該“跳躍基因”能在特定時間和空間內正常表達，構建的基因表達載體中需要有合適的

 

，將構建好的基因表達載體導入玉米時，常用

 

法，它與常見的雙子葉植物的導入方法不同．
（2）有些“跳躍基因”復制自身并將拷貝插入基因組新位點，HIV等含有這類跳躍基因，能將其拷貝插入宿主細胞染色體，劫持宿主細胞以產生更多病毒顆粒．
①HIV若完成其基因的跳躍，推測此過程可能涉及到的酶有

 

（至少寫出2種）．
②研究表明，許多動物通過進化形成了能減少HIV等病毒“跳躍基因”移動的生理功能系統(tǒng)，這樣的功能系統(tǒng)可以看作是動物體

 

的一部分．
（3）某生物為XY型性別決定的二倍體雌、雄異株植物．突變體具有較高的經濟價值．（該突變性狀在雌、雄株均有出現(xiàn)）
①請問用什么方法可以快速判斷這些突變體的出現(xiàn)屬于基因突變還是染色體加倍？

 

②若已確定該突變性狀為基因（B/b）突變所致，請設計一個方案判定其是否為顯性突變（假設突變基因在X染色體的非同源區(qū)段）．

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術,基因的分離規(guī)律的實質及應用,基因突變的特征,艾滋病的流行和預防

專題：

分析：基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取 ②基因表達載體的構建③將目的基因導入受體細胞④目的基因的檢測與鑒定．
基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因
啟動子是RNA聚合酶特異性識別和結合的DNA序列，是基因的一個組成部分，控制基因表達（轉錄）的起始時間和表達的程度．
終止子是給予RNA聚合酶轉錄終止信號的DNA序列．

解答： 解：（1）基因工程中，為了使該“跳躍基因”能在特定時間和空間內正常表達，構建的基因表達載體中需要有合適的啟動子和終止子，將構建好的基因表達載體導入玉米時，常用基因槍法，它與常見的雙子葉植物的導入方法不同．
（2）①HIV為RNA病毒，要將基因整合到宿主細胞DNA，需要逆轉錄酶和DNA聚合酶生成DNA，該DNA整合到宿主DNA需要DNA連接酶，轉錄生成HIVRNA需要轉錄酶．②該系統(tǒng)能夠消滅病原體，相當于免疫系統(tǒng)．
（3）①取根尖分生區(qū)制成臨時裝片，顯微觀察有絲分裂中期細胞內的同源染色體數(shù)目．若染色體增倍，則屬于染色體畸變；否則，可能為基因突變．
②取多對突變型雄性植株與野生型雌株交配，若后代出現(xiàn)突變型，則為顯性突變；若后代僅出現(xiàn)野生型，則為隱性突變．設計方案為：

故答案為：
（1）啟動子和終止子    基因槍
（2）①逆轉錄酶、DNA聚合酶      ②免疫系統(tǒng)
（3）①取根尖分生區(qū)制成臨時裝片，顯微觀察有絲分裂中期細胞內的同源染色體數(shù)目．若染色體增倍，則屬于染色體畸變；否則，可能為基因突變
②取多對突變型雄性植株與野生型雌株交配，若后代出現(xiàn)突變型，則為顯性突變；若后代僅出現(xiàn)野生型，則為隱性突變．設計方案為：

點評：本題考查了基因工程和遺傳的相關知識，要求考生能夠識記基因表達載體的組成；理解跳躍基因合成的過程；區(qū)分細胞核遺傳和細胞質遺傳的遺傳方式．