現代生物技術在醫藥領域有廣泛應用。將人體中B蛋白基因導入大腸桿菌,以生產藥物B蛋白。回答下列問題:
(1)將B蛋白基因導入大腸桿菌,不能直接從人類基因文庫中獲取B蛋白基因,原因是人體基因的轉錄初始產物需切除部分序列,才能加工成為成熟的mRNA,大腸桿菌沒有內質網,B蛋白基因無法正常表達人體基因的轉錄初始產物需切除部分序列,才能加工成為成熟的mRNA,大腸桿菌沒有內質網,B蛋白基因無法正常表達。
(2)為獲取B蛋白基因,需要在人體細胞內提取的mRNAmRNA經逆轉錄形成cDNA,cDNA中不含不含(填“含有”或“不含”)內含子序列。利用PCR技術擴增目的基因時,a和b表示兩種引物,這兩種引物的堿基序列不能互補,原因是a和b引物若能互補會發生配對,從而會減弱與目的基因的結合a和b引物若能互補會發生配對,從而會減弱與目的基因的結合。
(3)導入過程所用載體pUC19質粒如圖所示,LacZ基因表達產物能水解X-gal,使菌落呈藍色,不能水解X-gal的菌落呈白色。已知三種限制性核酸內切酶X、Y、Z所識別的序列分別是C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC(↓表示剪切點)。為便于篩選導入重組質粒的大腸桿菌,應選用酶Y和DNA連接酶Y和DNA連接酶將該質粒與目的基因構建為重組質粒,并且在培養基中加入氨芐青霉素、X-gal氨芐青霉素、X-gal,接種培養后選擇白白色菌落。
(4)篩選得到成功導入B蛋白基因的大腸桿菌菌株,為檢驗B蛋白基因是否表達,可以用含放射性標記的B蛋白基因單鏈作為探針,檢測受體菌有無成功轉錄(合成相應RNA)成功轉錄(合成相應RNA)。
【考點】基因工程在農牧、醫療、食品等方面的應用.
【答案】人體基因的轉錄初始產物需切除部分序列,才能加工成為成熟的mRNA,大腸桿菌沒有內質網,B蛋白基因無法正常表達;mRNA;不含;a和b引物若能互補會發生配對,從而會減弱與目的基因的結合;酶Y和DNA連接;氨芐青霉素、X-gal;白;成功轉錄(合成相應RNA)
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:1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常基因的cDNA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( )
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