Question

美国女科学家巴巴拉?麦克林托克，一生未婚，但与玉米却打了一辈子的交道，被人们誉为“玉米夫人”．她在玉米杂交试验中发现，使玉米籽粒着色的基因，在玉米某一特定代会“接上”或“拉断”，又在某一代的染色体上重新出现，使玉米粒的颜色发生变化．就好像基因从一代跳到另一代上，故把它叫做活动遗传基因或称为“跳跃基因”．
（1）基因工程中，为了使该“跳跃基因”能在特定时间和空间内正常表达，构建的基因表达载体中需要有合适的

 

，将构建好的基因表达载体导入玉米时，常用

 

法，它与常见的双子叶植物的导入方法不同．
（2）有些“跳跃基因”复制自身并将拷贝插入基因组新位点，HIV等含有这类跳跃基因，能将其拷贝插入宿主细胞染色体，劫持宿主细胞以产生更多病毒颗粒．
①HIV若完成其基因的跳跃，推测此过程可能涉及到的酶有

 

（至少写出2种）．
②研究表明，许多动物通过进化形成了能减少HIV等病毒“跳跃基因”移动的生理功能系统，这样的功能系统可以看作是动物体

 

的一部分．
（3）某生物为XY型性别决定的二倍体雌、雄异株植物．突变体具有较高的经济价值．（该突变性状在雌、雄株均有出现）
①请问用什么方法可以快速判断这些突变体的出现属于基因突变还是染色体加倍？

 

②若已确定该突变性状为基因（B/b）突变所致，请设计一个方案判定其是否为显性突变（假设突变基因在X染色体的非同源区段）．

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,基因的分离规律的实质及应用,基因突变的特征,艾滋病的流行和预防

专题：

分析：基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取 ②基因表达载体的构建③将目的基因导入受体细胞④目的基因的检测与鉴定．
基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因
启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．
终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列．

解答： 解：（1）基因工程中，为了使该“跳跃基因”能在特定时间和空间内正常表达，构建的基因表达载体中需要有合适的启动子和终止子，将构建好的基因表达载体导入玉米时，常用基因枪法，它与常见的双子叶植物的导入方法不同．
（2）①HIV为RNA病毒，要将基因整合到宿主细胞DNA，需要逆转录酶和DNA聚合酶生成DNA，该DNA整合到宿主DNA需要DNA连接酶，转录生成HIVRNA需要转录酶．②该系统能够消灭病原体，相当于免疫系统．
（3）①取根尖分生区制成临时装片，显微观察有丝分裂中期细胞内的同源染色体数目．若染色体增倍，则属于染色体畸变；否则，可能为基因突变．
②取多对突变型雄性植株与野生型雌株交配，若后代出现突变型，则为显性突变；若后代仅出现野生型，则为隐性突变．设计方案为：

故答案为：
（1）启动子和终止子    基因枪
（2）①逆转录酶、DNA聚合酶      ②免疫系统
（3）①取根尖分生区制成临时装片，显微观察有丝分裂中期细胞内的同源染色体数目．若染色体增倍，则属于染色体畸变；否则，可能为基因突变
②取多对突变型雄性植株与野生型雌株交配，若后代出现突变型，则为显性突变；若后代仅出现野生型，则为隐性突变．设计方案为：

点评：本题考查了基因工程和遗传的相关知识，要求考生能够识记基因表达载体的组成；理解跳跃基因合成的过程；区分细胞核遗传和细胞质遗传的遗传方式．