Question

血友病的病因之一是由于基因TPO突变而不能合成凝血因子．目前该病的临床治疗主要有两种基因疗法（如下图所示）．图中方法一是将基因工程菌生产的凝血因子注入患者体内；方法二是用含目的基因的重组病毒感染患者，使患者获得病毒直接提供的凝血因子．目前主要选择腺相关病毒（简称AAV）作为治疗用基因载体．AAV是有衣壳、无包膜的DNA小病毒，基因组含有病毒衣壳基因rep和复制相关蛋白基因cap，以及其他基因，但缺乏复制激活基因E，所以，AAV感染细胞后不会复制，对人体安全．当AAV和其他DNA病毒（含有基因E）同时感染人体细胞后，AAV会被激活复制、表达，形成病毒粒子（含DNA和衣壳），病毒粒子具有侵染能力．AAV病毒衣壳不能包装较大DNA分子．

（1）过程①②需要用的工具酶有

 

．
（2）经过②过程得到的重组AAV中去除了基因rep、cap，缩短了AVV的长度，使得AAV能结合

 

；重组AAV转染细胞产生病毒粒子，需要人工重组辅助质粒，这是因为

 

．
（3）③过程转染细胞产生的病毒粒子中可能含有的质粒是

 

，因此需要对用于基因治疗的病毒粒子进行检验、提纯．
（4）④过程需要用到

 

等技术．实验发现，用昆虫细胞、酵母菌、人体细胞承担重组质粒与重组AAV的转染，都能收集到凝血因子，这一现象说明

 

．
（5）⑥过程采用患者细胞作为感染的受体细胞，可以避免

 

反应；相对于⑤治疗方法，⑥治疗方法的优点是：

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：分析题图：①②表示基因表达载体的构建过程，③表示将表达载体导入某种真核细胞，④表示生产和收集凝血因子，⑤表示将凝血因子注射到患者体内，⑥表示重组AAV粒子感染患者细胞．据此答题．

解答： 解：（1）①②表示基因表达载体的构建过程，该过程需要用限制酶切割含有目的基因和运载体，还需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA．
（2）AAV病毒衣壳不能包装较大DNA分子，而经过②过程得到的重组AAV中去除了基因rep、cap，缩短了AVV的长度，使得AAV能结合较大目的基因片段；重组AAV中没有cap和rep基因，所以需要人工重组辅助质粒参与提供腺相关病毒（AAV）复制所用酶以及衣壳蛋白的基因．
，因此重组AAV转染细胞产生病毒粒子，需要人工重组辅助质粒，这是因为辅助质粒能提供腺相关病毒（AAV）复制所用酶以及衣壳蛋白的基因．
（3）由图可知，③过程转染细胞产生的病毒粒子中可能含有的质粒是重组AAV或人工重组辅助质粒，因此需要对用于基因治疗的病毒粒子进行检验、提纯．
（4）④过程需要用到动物细胞培养、物质的分离和提纯等技术．自然界所有生物共有一套遗传因子，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达．
（5）⑥过程采用患者细胞作为感染的受体细胞，可以避免排异反应反应；相对于⑤治疗方法，⑥治疗方法的优点是：病毒所携带的目的基因能在患者体内长期生产凝血因子，不需要经常注射．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶
（2）较大目的基因片段     辅助质粒能提供腺相关病毒（AAV）复制所用酶以及衣壳蛋白的基因
（3）重组AAV或人工重组辅助质粒
（4）动物细胞培养、物质的分离和提纯      生物共用一套遗传密码子
（5）排异反应    病毒所携带的目的基因能在患者体内长期生产凝血因子，不需要经常注射

点评：本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，能正确分析题图，再结合题中和图中信息准确答题，属于考纲理解层次的考查．