Question

16．p53基因是人體內(nèi)一種抑癌基因．該基因編碼的p53蛋白可對癌變前的DNA損傷進行修復(fù)，使其恢復(fù)正常，或誘導(dǎo)其進入休眠狀態(tài)或細(xì)胞凋亡，阻止細(xì)胞癌變．“今又生”是我國首創(chuàng)的基因治療藥物之一，是世界首個獲準(zhǔn)上市的基因治療藥物，其核心成分是利用腺病毒和人p53基因拼裝得到的重組病毒．“今又生”藥物中的腺病毒經(jīng)基因工程改造后，在宿主細(xì)胞內(nèi)不能復(fù)制，不能整合到染色體上．請回答下列問題：
（1）將p53基因與腺病毒拼裝成重組病毒，需要用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶．常用的基因工程載體除動植物病毒外，還有質(zhì)粒和λ噬菌體衍生物等．
（2）限制酶能將特定序列的核苷酸之間的磷酸二酯鍵切開，形成黏性末端或平末端．
（3）p53基因應(yīng)插入載體的啟動子和終止子之間，以便于基因的表達．
（4）p53基因的大量擴增可以采用PCR技術(shù)，該技術(shù)中需使用的一種特殊的酶是Taq酶．如圖是需要擴增的p53基因在DNA中的位置示意圖，擴增過程需要2種引物．經(jīng)3次循環(huán)之后，只含目的基因的片段占所有擴增產(chǎn)物的比例為$\frac{1}{4}$．

Answer 1

分析 1、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
2、PCR技術(shù)的原理：DNA復(fù)制．條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）．

解答 解：（1）構(gòu)建基因表達載體時，首先需要用限制酶切割外源DNA分子和運載體，其次要用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子．基因工程常用的載體有：動植物病毒、質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物等．
（2）限制酶具有專一性，其能識別將特定核苷酸序列并將特定位點之間的磷酸二酯鍵切開，形成黏性末端或平末端．
（3）啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)．終止子也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端．因此，p53基因應(yīng)插入載體的啟動子和終止子之間，以便于基因的表達．
（4）PCR技術(shù)需使用Taq酶，擴增過程需要2種引物．PCR技術(shù)的原理是DNA的復(fù)制，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點，經(jīng)3次循環(huán)之后，只含目的基因的片段占所有擴增產(chǎn)物的比例為$\frac{2}{{2}^{3}}$=$\frac{1}{4}$．
故答案為：
（1）限制酶和DNA連接酶  質(zhì)粒和λ噬菌體衍生物等
（2）磷酸二酯    黏性末端或平
（3）啟動子和終止子                    
（4）Taq酶   2    $\frac{1}{4}$

點評 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)問題，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．