Question

【題目】有一種病人不能抵抗疾病，只能生活在無菌室里，如果離開無菌室，病人就會受到病毒感染而死亡，原因是其體內(nèi)缺乏一種腺苷酸脫氨酶基因。其治療方案如圖所示：

(1)仿照上述方案設(shè)計一個治療男性血友病患者的方案，請完成有關(guān)步驟：

第一步：取出患者的皮膚細胞進行細胞培養(yǎng)；

第二步：提取目的基因；

第三步：_________________________________________________________；

第四步：將重組DNA分子導(dǎo)入受體細胞，讓這種攜帶有正常凝血因子基因的無害病毒去感染______________________________________________________________；

第五步：根據(jù)病毒上的標記基因檢測皮膚細胞中是否導(dǎo)入正常凝血因子基因，并檢測是否產(chǎn)生了________________________________________________________________________；

第六步：將含有目的基因的皮膚細胞擴大培養(yǎng)，當各種指標達到要求后，再與膠原細胞混合，制成注射針劑。將含有這種活細胞的針劑注射到患者體內(nèi)，目的基因在患者體內(nèi)表達，使患者的凝血因子達到可以止血的含量。

(2)取患者本人的皮膚細胞作為受體細胞進行培養(yǎng)，目的是_____________________________。

(3)人類血友病是由__________染色體上的________基因控制的遺傳病。假如缺乏腺苷酸脫氨酶基因引起的疾病屬于常染色體隱性遺傳病，一對表現(xiàn)型正常的夫婦生下一個同時患有上述兩種遺傳病的男孩，如果他們再生一個女孩，表現(xiàn)型正常的概率是________。

(4)假設(shè)以大腸桿菌質(zhì)粒作為載體，并用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割載體與目的基因，將切割后的載體與目的基因片段混合，并加入DNA連接酶。連接產(chǎn)物中至少有____種環(huán)狀DNA分子，它們分別是_______________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 目的基因與載體結(jié)合，將正常凝血因子重組到無害病毒的基因組中，形成重組DNA分子 在體外培養(yǎng)的患者本人的皮膚細胞 凝血因子 防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng) X 隱性 3/4 3 載體＋載體、目的基因＋目的基因、載體＋目的基因

【解析】試題分析：本題以基因治療方案為情境，綜合考查學(xué)生對基因工程的基本過程及其應(yīng)用、伴性遺傳、基因的自由組合定律的相關(guān)知識的識記和理解能力。解答本題需熟記并理解相關(guān)的基礎(chǔ)知識并形成清晰的知識網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，從題意中提取有效信息進行相關(guān)問題的解答。

(1)男性血友病患者的發(fā)病原因是其體內(nèi)缺乏正常的凝血因子基因，可采取如圖所示的基因治療方案；依據(jù)基因工程操作的基本程序，仿照圖示信息，該方案的步驟如下：

第一步：取出患者的皮膚細胞進行細胞培養(yǎng)；

第二步：提取目的基因；

第三步：目的基因與載體結(jié)合，將正常凝血因子重組到無害病毒的基因組中，形成重組DNA分子 ；

第四步：將重組DNA分子導(dǎo)入受體細胞，讓這種攜帶有正常凝血因子基因的無害病毒去感染在體外培養(yǎng)的患者本人的皮膚細胞；

第五步：根據(jù)病毒上的標記基因檢測皮膚細胞中是否導(dǎo)入正常凝血因子基因，并檢測是否產(chǎn)生了凝血因子；

第六步：將含有目的基因的皮膚細胞擴大培養(yǎng)，當各種指標達到要求后，再與膠原細胞混合，制成注射針劑。將含有這種活細胞的針劑注射到患者體內(nèi)，目的基因在患者體內(nèi)表達，使患者的凝血因子達到可以止血的含量。

(2)取患者本人的皮膚細胞作為受體細胞進行培養(yǎng)，目的是防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。

(3)人類血友病是由X染色體上的隱性基因（h）控制的遺傳病。假如缺乏腺苷酸脫氨酶基因（a）引起的疾病屬于常染色體隱性遺傳病，一對表現(xiàn)型正常的夫婦生下一個同時患有上述兩種遺傳病的男孩，則該對表現(xiàn)型正常的夫婦的基因型分別為AaXHXh、AaXHY，如果他們再生一個女孩，100%不患血友病，因此表現(xiàn)型正常的概率是3/4 A_×1（XHXh＋XHXH）＝3/4 。

(4)假設(shè)以大腸桿菌質(zhì)粒作為載體，并用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割載體與目的基因，將切割后的載體與目的基因片段混合，并加入DNA連接酶。連接產(chǎn)物中至少有3種環(huán)狀DNA分子，它們分別是載體＋載體、目的基因＋目的基因、載體＋目的基因。