Question

16．p53基因是人體內一種抑癌基因．該基因編碼的p53蛋白可對癌變前的DNA損傷進行修復，使其恢復正常，或誘導其進入休眠狀態或細胞凋亡，阻止細胞癌變．“今又生”是我國首創的基因治療藥物之一，是世界首個獲準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”藥物中的腺病毒經基因工程改造后，在宿主細胞內不能復制，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，該技術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3次循環之后，只含目的基因的片段占所有擴增產物的比例為$\frac{1}{4}$．

Answer 1

分析 1、基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構建：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、終止子和標記基因等．
（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
2、PCR技術的原理：DNA復制．條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩定DNA聚合酶（Taq酶）．

解答 解：（1）構建基因表達載體時，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構的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質．終止子也是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的尾端．因此，p53基因應插入載體的啟動子和終止子之間，以便于基因的表達．
（4）PCR技術需使用Taq酶，擴增過程需要2種引物．PCR技術的原理是DNA的復制，根據DNA半保留復制特點，經3次循環之后，只含目的基因的片段占所有擴增產物的比例為$\frac{2}{{2}^{3}}$=$\frac{1}{4}$．
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 本題結合圖解，考查基因工程的相關知識，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節問題，能結合所學的知識準確答題．