Question

【題目】有一種病人不能抵抗疾病，只能生活在無菌室里，如果離開無菌室，病人就會受到病毒感染而死亡，原因是其體內缺乏一種腺苷酸脫氨酶基因。其治療方案如圖所示：

(1)仿照上述方案設計一個治療男性血友病患者的方案，請完成有關步驟：

第一步：取出患者的皮膚細胞進行細胞培養；

第二步：提取目的基因；

第三步：_________________________________________________________；

第四步：將重組DNA分子導入受體細胞，讓這種攜帶有正常凝血因子基因的無害病毒去感染______________________________________________________________；

第五步：根據病毒上的標記基因檢測皮膚細胞中是否導入正常凝血因子基因，并檢測是否產生了________________________________________________________________________；

第六步：將含有目的基因的皮膚細胞擴大培養，當各種指標達到要求后，再與膠原細胞混合，制成注射針劑。將含有這種活細胞的針劑注射到患者體內，目的基因在患者體內表達，使患者的凝血因子達到可以止血的含量。

(2)取患者本人的皮膚細胞作為受體細胞進行培養，目的是_____________________________。

(3)人類血友病是由__________染色體上的________基因控制的遺傳病。假如缺乏腺苷酸脫氨酶基因引起的疾病屬于常染色體隱性遺傳病，一對表現型正常的夫婦生下一個同時患有上述兩種遺傳病的男孩，如果他們再生一個女孩，表現型正常的概率是________。

(4)假設以大腸桿菌質粒作為載體，并用同一種限制性核酸內切酶切割載體與目的基因，將切割后的載體與目的基因片段混合，并加入DNA連接酶。連接產物中至少有____種環狀DNA分子，它們分別是_______________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 目的基因與載體結合，將正常凝血因子重組到無害病毒的基因組中，形成重組DNA分子 在體外培養的患者本人的皮膚細胞 凝血因子 防止發生免疫排斥反應 X 隱性 3/4 3 載體＋載體、目的基因＋目的基因、載體＋目的基因

【解析】試題分析：本題以基因治療方案為情境，綜合考查學生對基因工程的基本過程及其應用、伴性遺傳、基因的自由組合定律的相關知識的識記和理解能力。解答本題需熟記并理解相關的基礎知識并形成清晰的知識網絡。在此基礎上，從題意中提取有效信息進行相關問題的解答。

(1)男性血友病患者的發病原因是其體內缺乏正常的凝血因子基因，可采取如圖所示的基因治療方案；依據基因工程操作的基本程序，仿照圖示信息，該方案的步驟如下：

第一步：取出患者的皮膚細胞進行細胞培養；

第二步：提取目的基因；

第三步：目的基因與載體結合，將正常凝血因子重組到無害病毒的基因組中，形成重組DNA分子 ；

第四步：將重組DNA分子導入受體細胞，讓這種攜帶有正常凝血因子基因的無害病毒去感染在體外培養的患者本人的皮膚細胞；

第五步：根據病毒上的標記基因檢測皮膚細胞中是否導入正常凝血因子基因，并檢測是否產生了凝血因子；

第六步：將含有目的基因的皮膚細胞擴大培養，當各種指標達到要求后，再與膠原細胞混合，制成注射針劑。將含有這種活細胞的針劑注射到患者體內，目的基因在患者體內表達，使患者的凝血因子達到可以止血的含量。

(2)取患者本人的皮膚細胞作為受體細胞進行培養，目的是防止發生免疫排斥反應。

(3)人類血友病是由X染色體上的隱性基因（h）控制的遺傳病。假如缺乏腺苷酸脫氨酶基因（a）引起的疾病屬于常染色體隱性遺傳病，一對表現型正常的夫婦生下一個同時患有上述兩種遺傳病的男孩，則該對表現型正常的夫婦的基因型分別為AaXHXh、AaXHY，如果他們再生一個女孩，100%不患血友病，因此表現型正常的概率是3/4 A_×1（XHXh＋XHXH）＝3/4 。

(4)假設以大腸桿菌質粒作為載體，并用同一種限制性核酸內切酶切割載體與目的基因，將切割后的載體與目的基因片段混合，并加入DNA連接酶。連接產物中至少有3種環狀DNA分子，它們分別是載體＋載體、目的基因＋目的基因、載體＋目的基因。