水稻穗粒數可影響水稻產量。研究者篩選到一株穗粒數異常突變體，并進行了相關研究。
（1）農桿菌Ti質粒上的T-DNA序列，可以從農桿菌中轉移并隨機插入到被侵染植物的 染色體DNA染色體DNA中，導致被插入的基因功能喪失。研究者用此方法構建水稻突變體庫，并從中篩選到穗粒數異常突變體。
（2）研究者分別用EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三種限制酶處理突變體的總DNA（T-DNA上沒有三種限制酶的酶切位點），用HindⅢ處理野生型的總DNA，處理后進行電泳，使長短不同的DNA片段分離。電泳后DNA與DNA分子探針進行雜交，得到如圖1結果。
①上述DNA分子探針是含放射性同位素標記的 T-DNAT-DNA片段。
②用不同限制酶處理都只得到一條雜交帶，可以初步判斷突變體為T-DNA 單個單個（單/多個）位點插入。
（3）研究者用某種限制酶處理突變體的DNA（如圖2所示），用 DNA連接酶DNA連接酶將兩端的黏性末端連接成環，以此為模板，再利用圖2中的引物 ①④①④（從引物①②③④中選擇，填編號）組合進行PCR，擴增出T-DNA插入位置兩側的未知序列。經過與野生型水稻基因組序列比對，確定T-DNA插入了2號染色體上的B基因中。
（4）研究發現，該突變體產量 低于低于（低于/高于）野生型，據此推測B基因可能促進水稻穗粒的形成。
（5）育種工作者希望利用B基因，對近緣高品質但穗粒數少的低產水稻品系2進行育種研究，以期提高其產量，下列思路可行的是 CC。
A．將上述野生型水稻與水稻品系2雜交，篩選具有優良性狀的植株
B．對水稻品系2進行花藥離體培養后用秋水仙素處理，選取性狀優良植株
C．培育可以穩定遺傳的轉入B基因的水稻品系2植株
【考點】基因工程在農牧、醫療、食品等方面的應用．
【答案】染色體DNA；T-DNA；單個；DNA連接酶；①④；低于；C
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：75引用：2難度：0.6
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1．學習以下材料，回答（1）～（4）題。
利用抑制性tRNA進行無義突變遺傳病的治療
無義突變是由于某個堿基的改變使代表某種氨基酸的密碼子突變為終止密碼子（UAA、UAG或UGA），從而使肽鏈合成提前終止，造成蛋白質的功能改變，引發相關疾病。約有10%～15%的人類基因相關遺傳疾病是由無義突變引發的。常規的基因治療是將正?；虻腸DNA序列或是有治療價值的基因（如CRISPR-Cas9相關的基因編輯工具）通過一定的方式導入人體靶細胞內，達到替代或修復缺陷基因、治療疾病的目的。導入基因插入位置不當、過高或過低表達，都可能會導致副作用。盡管基因編輯可以實現生理水平的基因表達，但基因編輯工具引入外源蛋白可能引發強烈的免疫反應仍然是巨大的挑戰。
抑制性tRNA（sup-tRNA）由天然tRNA改造而來，它的反密碼子通過堿基配對原則可以識別無義突變的終止密碼子，使得mRNA在翻譯至無義突變位點時不啟動翻譯終止而是繼續向后進行翻譯，獲得有功能的全長蛋白。
I型黏多糖貯積癥的病因，是相關基因發生無義突變，產生終止密碼子UAG。研究者構建小鼠該突變基因mldua和Flag基因融合的載體（圖1），以及針對該無義突變設計的sup-tRNA表達載體（產生的sup-tRNA能夠識別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡寫作sup-tRNATyr），將其導入細胞進行研究，發現與具有相似作用的化合物G418比較，sup--tRNA的作用更加顯著（圖2）；進一步利用重組腺相關病毒作為載體將sup-tRNA導入患病小鼠模型中，實驗顯示能夠降低黏多糖過度積存，實現對該病癥的有效治療，其療效可以持續半年以上。
從整體來看，G418在促進跨越無義突變位點繼續翻譯時引入的氨基酸較為隨機，而sup-tRNA引入的氨基酸較為單一，且不會影響內源tRNA穩態，所以sup-tRNA在個體治療中具有很高的安全性，因而在未來基因突變引起的疾病相關治療中具有非常大的應用前景。
（1）侵染時，作為載體的重組腺相關病毒與靶細胞膜上的發生識別，引發內吞，進入細胞后釋放單鏈DNA作為模板，利用宿主細胞的催化合成其互補DNA鏈，再經過過程產生sup-tRNA。
（2）除了引入的氨基酸較為單一，不影響內源tRNA穩態，我們還可推斷，用于治療的sup-tRNA在正常終止密碼子處（填“能”或“不能”）繼續往后翻譯，具有很高的安全性。
（3）研究者構建mldua突變基因和Flag基因融合的載體，目的是通過檢測來確定是否跨越無義突變位點繼續向后翻譯。實驗結果表明，相比于化合物G418，sup-tRNA在促進無義突變位點的翻譯方面更加有效，支持這一結論的依據是：。
（4）有文獻報道，已在近1000個不同的人類基因中發現了7500多個無義突變。常規的基因治療需要為每種疾病設計獨特的治療策略，這將是一項耗費驚人的項目。據此說明sup-tRNA的應用價值。發布：2025/1/3 8:0:1組卷：28引用：1難度：0.6 -
2．人類基因組計劃測定了人體的24條染色體，這24條染色體是（ ?。?/h2>
發布：2024/12/31 0:30:1組卷：115引用：7難度：0.7 -
3．幾丁質是許多真菌細胞壁的重要成分，自然界有些植物能產生幾丁質酶催化幾丁質水解從而抵抗真菌感染。通過基因工程將幾丁質酶基因轉入沒有抗性的植物體內，可增強其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質酶基因而建立cDNA文庫的過程。
（1）圖示以mRNA為材料通過法獲得cDNA，該方法依據的原理是，通過這種方法獲得的基因中因缺乏和結構，導致將其直接導入受體細胞中不能復制和表達。
（2）與選用老葉相比，選用嫩葉更容易提取到mRNA，原因是，且提取RNA時，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是。
（3）將從cDNA文庫中獲得的幾丁質酶基因和質粒載體用酶和DNA連接處理后連接起來，構建基因表達載體，DNA連接酶催化形成的化學鍵是。發布：2025/1/5 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.7