Question

癌症源于一组不受控制地进行分裂的细胞．某白血病具有遗传性，主要是某条染色体的DNA上的基因E突变为e引致（见图1中的图甲）．

Ⅰ、有一对年轻夫妇的家族这种疾病的发病率较高．有某种能识别序列CTNAG的酶（N=任意一种核苷酸A、T、G或C），可在该序列的CT碱基之间切断．科学家提取该对夫妇（M和P）、他们的新生儿、另外非家族成员人士（J和K）的DNA，利用CTNAG酶切割DNA，做凝胶电泳，结果如图1中的图乙．
（1）研究所用的酶称为

 

．
（2）J样本电泳后有两条带，K样本只有一个条带，请据图分析造成这个现象的原因是

 

．
（3）写出双亲的基因型：

 

Ⅱ、该疾病目前采取的治疗措施有放疗、化疗、基因治疗等方法．
（1）无论是辐射和药物作用，都是作用癌细胞分裂的

 

时期．
（2）抗癌药物的主要作用是干扰细胞分裂．如图2显示生化途径的特定阶段，抗癌药物A和抗癌药物B抑制图内细胞的胸腺嘧啶核苷酸的合成：胸腺嘧啶核苷酸在细胞分裂中的作用是

 

．若抗癌药物A不直接影响酶1基因的复制，则它可能通过抑制酶1合成的

 

过程而起作用．
（3）抗癌药物B的结构与化合物X很相似，则抗癌药物B的作用机制可能是

 

．
Ⅲ、如图3所示，基因治疗的基本步骤是：
（1）治疗该白血病的目的基因是指

 

基因；基因在体外增殖的主要方法是

 

．
（2）病毒在此治疗中的作用是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,基因工程的应用

专题：

分析：正常基因E含有一个限制酶的切割位点，突变基因e没有限制酶的切割位点．所以正常纯合个体（EE），用该限制酶切割后，能产生两种长度的DNA片段；异常个体（ee），没有限制酶切割位点，用该限制酶处理，只能得到一种长度的DNA片段；杂合体（Ee），用该限制酶处理后，能的到3种长度的DNA片段．图中J的基因型为EE、K的基因型为ee、P和M的基因型均为Ee，新生儿的基因型为ee．
基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的．图中病毒的作用是将目的基因导入受体细胞，作为基因工程的运载体．

解答： 解：Ⅰ（1）研究所用的酶能识别序列CTNAG的酶（N=任意一种核苷酸A、T、G或C），可在该序列的CT碱基之间进行切割，称为限制性核酸内切酶．
（2）由图可知，正常基因E中的序列CTGAG，非正常基因e中的序列变为CGCAC，导致原来限制性内切酶不能进行识别，基因不断裂，所以只有1条链所致．（3）M和P电泳后都含有3种长度的DNA片段，说明双亲的基因型均为Ee．
Ⅱ（1）基因突变发生在细胞分裂间期，所以辐射和药物都作用于该时期．
（2）胸腺嘧啶核苷酸是合成DNA的原料，可参与DNA复制过程．酶1的本质是蛋白质，合成过程包括转录和翻译两步．
（3）根据题意，癌药物B的结构与化合物X很相似，可与化合物X竞争酶2，抑制反应的进行．
Ⅲ（1）采用基因工程治疗白血病，将正常的基因与运载体结合，并导入受体细胞，基因在体外增殖的方法是PCR技术．
（2）运载体可以是病毒，病毒的作用是正常基因的运载体，或运载正常基因导入患者的骨髓细胞
故答案为：
I、（1）限制性内切酶   
（2）由于基因突变后，导致原来限制性内切酶识别和作用的基因序列由CTNAG变成CTNAC，不能切断基因，只有1条链所致   
（3）Ee和Ee
II、（1）细胞分裂的间期    
（2）需要进行DNA的复制，因此需要胸腺嘧啶核苷酸参与DNA合成．      转录或翻译过程    
（3）与酶2具有竞争性抑制作用
III、（1）正常的基因      PCR技术
（2）正常基因的运载体，或运载正常基因导入患者的骨髓细胞

点评：本题图表考查基因工程的相关知识，意在考查考生分析题图获取有效信息的能力；理解所学知识要点，把握知识内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．