Question

基因工程是現(xiàn)代生物技術的核心．請閱讀下文，分析回答下列問題
正常細胞中含有抑癌的P53基因，能表達抗病毒蛋白，幫助修復輕度變異的基因，也能使重復變異的細胞發(fā)生凋亡而避免腫瘤的發(fā)生；若它失活而不能表達，則基因突變的細胞易形成腫瘤．基因治療腫瘤是根本的方法，腺病毒以其嗜好增殖細胞和對人體基本無害而成為良好的基因載體．野生型腺病毒含有抑制P53基因活性的55Kda基因，以及病毒復制基因E₁，因此需要重新構建有療效的、安全的腺病毒．圖甲、乙中箭頭所指為相應限制酶切點．

（1）DNA解旋酶直接作用于脫氧核苷酸之間的

 

鍵（化學鍵）；DNA限制酶直接作用于脫氧核苷酸之間的

 

鍵（化學鍵）．
（2）構建重組腺病毒時，限制酶最好選擇，理由是：

 

．既可以去除

 

基因以防止病毒復制后損傷健康細胞，同時還能破壞

 

基因以防止其

 

．
（3）將目的基因與腺病毒重組時，重組的成功率較低，依然還有大量非重組的野生型病毒的DNA，這是因為

 

．
（4）要獲得更多重組病毒，采用的方法是：獲取人體某腫瘤細胞→將E1基因導入腫瘤細胞的基因組中→重組病毒侵染含E1基因的腫瘤細胞→體外培養(yǎng)侵染的細胞．該過程中利用腫瘤細胞能不斷復制的特點可以為病毒提供更多的生活場所，那么選用含E₁基因的腫瘤細胞進行重組病毒侵染的理由是

 

．篩選重組病毒，可采用離心分層純化法，其依據(jù)是

 

．
（5）某DNA分子片段含有1000個堿基對．經(jīng)擴增后，分別只用限制酶EcoRⅠ與同時用EcoRⅠ和HalⅢ兩種方法切割，其電泳結果如圖丙所示，可推斷限制酶HalⅢ在該DNA片段上的切點有

 

個．
（6）如果需將目的基因利用PCR技術擴增10次，則需要在緩沖液中至少加入

 

個引物．
A．2¹⁰          B． 2¹⁰+2       C．2¹¹       D．2¹¹-2．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術

專題：

分析：分析題圖：圖甲為野生型腺病毒DNA，其中含有抑制P53基因活性的55Kda基因，以及病毒復制基因E1，因此構建基因表達載體時應破壞或去除55Kda基因和基因E1；圖乙為人體DNA片段，其中P53基因為目的基因．要獲得目的基因（P53基因），同時還要破壞或去除55Kda基因和基因E1，應選用EcoRI和BamHI切割載體和含有目的基因的DNA．

解答： 解：（1）DNA解旋酶直接作用于脫氧核苷酸之間的氫鍵；DNA限制酶直接作用于脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（2）根據(jù)題干信息“野生型腺病毒含有抑制P53基因活性的55Kda基因，以及病毒復制基因E1”可知，構建基因表達載體時，應選用EcoRI和BamHI切割載體和含有目的基因的DNA，這樣既可以去除E1基因以防止病毒復制后損傷健康細胞，同時還能破壞55Kda基因以防止其抑制P53基因的活性．
（3）由于切下片段有可能與原基因重新結合，因此將目的基因與腺病毒重組時，重組的成功率較低，依然還有大量非重組的野生型病毒的DNA．
（4）選用含E1基因的腫瘤細胞進行重組病毒侵染，可以讓病毒僅在含有E1基因的腫瘤細胞中復制，而在不含E1的人體正常細胞中不能復制，提高安全性．重組病毒與非重組病毒的DNA分子長度不同，質量（密度）也不同，因此篩選重組病毒時，可采用離心分層純化法．
（5）只用限制酶EcoRI切割能產(chǎn)生700kb、200kb和100kb三種長度的DNA片段，同時用EcoRI和HalⅢ兩種酶切割可產(chǎn)生420kb、280kb和100kb三種長度的DNA片段，可見，限制酶HalⅢ又將長度為700Kb的DNA片段切成420kb和280kb兩段，將長度為200kb的DNA片段切成100kb的兩段，由此可推斷限制酶HalⅢ在該DNA片段上的切割位點有2個．
（6）利用PCR技術將目的基因擴增N次，至少需要的引物2^N+1-2個．
故答案為：
（1）氫     磷酸二酯鍵
（2）BamHI和ECORI       E1        55kda        抑制P53基因的活性
（3）DNA對所連接的DNA片段沒有選擇性，導致切下片段可能和原DNA連接
（4）可以讓病毒僅在含E1基因的腫瘤細胞中復制；而在不含E1基因的人體正常細胞中不能復制，提高安全性 重組病毒和非重組病毒分子量不同
（5）2
（6）D

點評：本題結合圖解，考查基因工程的技術和原理，要求考生識記基因工程的工具及操作步驟，能根據(jù)圖甲和圖乙中的限制酶分布位點及題干信息“野生型腺病毒含有抑制P53基因活性的55Kda基因，以及病毒復制基因E1”選擇合適的限制酶；能根據(jù)電泳結果圖推斷限制酶HalⅢ切割位點數(shù)目．