閱讀下面的材料,完成(1)~(4)題。
轉基因產品已經越來越多地進入了人們的生活。2020年7月,兩種國產轉基因農作物獲得生物安全證書。這是近十年來第二批獲得生物安全證書的國產轉基因作物,一種是轉epsps和pat基因抗除草劑玉米(DBN9858),另一種是轉基因抗除草劑大豆。我國是農業大國,對轉基因農作物的管理非常嚴格。根據我國法規,除需對國產轉基因農作物進行檢測外,進出境的所有農產品均需進行轉基因成分的檢測。
對轉基因植物產品的檢測方法,目前主要有兩類:一類是以導入外源基因的特定DNA序列為檢測對象;另一類則是以外源基因表達的蛋白質為檢測對象。通常被檢測的特定DNA序列包括兩類:一類是非目的基因序列,主要為載體上通常具有的各種組成元件;另一類被檢測的則是目的基因序列本身。
基因芯片技術是一種能有效地對轉基因作物進行檢測的新技術。以對DBN9858的檢測為例,第一步,針對待測的特定DNA片段設計引物,擴增出的特定DNA片段帶上標記制成探針,經變性后通過芯片點樣儀固定到雜交膜上,再經過一定的處理,便得到可用于檢測的DNA芯片(如圖1);第二步,從待測植物中提取DNA作為模板,加入引物進行擴增;第三步,將擴增產物經過變性處理后鋪于芯片表面,放入雜交盒中,在適宜條件下進行雜交;第四步,待反應結束后,對芯片進行清洗等處理,用儀器檢測芯片上的雜交結果。利用基因芯片可以實現一次性高通量快速檢測,是一種具有良好發展前景的檢測手段。
(1)利用基因芯片可檢測特定DNA序列依據的是 堿基互補配對堿基互補配對原則。對DBN9858進行檢測的基因芯片的陣列設計為:第1列為空白對照,第2列固定玉米植株的內源基因作為陽性對照,第3列固定與玉米DNA序列高度 非同源非同源(填“同源”或“非同源”)的DNA片段作為陰性對照,第4~6列可分別固定 epsps基因epsps基因、pat基因pat基因、啟動子(或終止子、標記基因)啟動子(或終止子、標記基因)進行檢測,每列重復多次以保證結果的準確性。
(2)制備探針可采用缺口平移法(如圖2),即先利用DNA酶使DNA分子上產生 單鏈單鏈(填“單鏈”或“雙鏈”)缺口,再利用DNA聚合酶具有的核酸外切酶活性和聚合酶活性,在缺口處的5'末端每切除一個脫氧核苷酸,同時在3'末端添加一個 帶標記帶標記的脫氧核苷酸,最終制成所需探針。
(3)若該基因芯片檢測有效,轉基因玉米DBN9858的樣本在芯片的第 24562456列上均應出現檢測信號,非轉基因玉米則應在第 22列上出現檢測信號。若該基因芯片準備商品化,你認為還應該在哪些方面進一步改進?(至少一點)
(4)除了基因檢測,還可以采用 抗原-抗體雜交抗原-抗體雜交方法檢測農產品中的蛋白質.對轉基因農產品進行檢測時,常常會出現假陽性或假陰性的結果,下列分析合理的是 ACDACD(多選)。
A.某些檢測成分在植物中天然存在,導致檢測出現假陽性結果
B.PCR引物設計復雜,若引物間發生結合,會出現假陽性結果
C.轉基因產品中外源基因表達產物在細胞中被加工、修飾,難以檢測,出現假陰性結果
D.轉基因作物中的外源成分含量低、在加工過程中易變性,導致出現假陰性結果
【考點】基因工程在農牧、醫療、食品等方面的應用.
【答案】堿基互補配對;非同源;epsps基因;pat基因;啟動子(或終止子、標記基因);單鏈;帶標記;2456;2;抗原-抗體雜交;ACD
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:42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
(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
(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
(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>
A.24對同源染色體的各一條 B.隨機抽取24條染色體 C.全部的常染色體 D.22對常染色體的各一條和X、Y染色體 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
(2)與選用老葉相比,選用嫩葉更容易提取到mRNA,原因是
(3)將從cDNA文庫中獲得的幾丁質酶基因和質粒載體用發布:2025/1/5 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.7