閱讀下面的材料,完成(1)~(4)題。
轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品已經(jīng)越來(lái)越多地進(jìn)入了人們的生活。2020年7月,兩種國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物獲得生物安全證書。這是近十年來(lái)第二批獲得生物安全證書的國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因作物,一種是轉(zhuǎn)epsps和pat基因抗除草劑玉米(DBN9858),另一種是轉(zhuǎn)基因抗除草劑大豆。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),對(duì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的管理非常嚴(yán)格。根據(jù)我國(guó)法規(guī),除需對(duì)國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物進(jìn)行檢測(cè)外,進(jìn)出境的所有農(nóng)產(chǎn)品均需進(jìn)行轉(zhuǎn)基因成分的檢測(cè)。
對(duì)轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品的檢測(cè)方法,目前主要有兩類:一類是以導(dǎo)入外源基因的特定DNA序列為檢測(cè)對(duì)象;另一類則是以外源基因表達(dá)的蛋白質(zhì)為檢測(cè)對(duì)象。通常被檢測(cè)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(cè)的則是目的基因序列本身。
基因芯片技術(shù)是一種能有效地對(duì)轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行檢測(cè)的新技術(shù)。以對(duì)DBN9858的檢測(cè)為例,第一步,針對(duì)待測(cè)的特定DNA片段設(shè)計(jì)引物,擴(kuò)增出的特定DNA片段帶上標(biāo)記制成探針,經(jīng)變性后通過(guò)芯片點(diǎn)樣儀固定到雜交膜上,再經(jīng)過(guò)一定的處理,便得到可用于檢測(cè)的DNA芯片(如圖1);第二步,從待測(cè)植物中提取DNA作為模板,加入引物進(jìn)行擴(kuò)增;第三步,將擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)過(guò)變性處理后鋪于芯片表面,放入雜交盒中,在適宜條件下進(jìn)行雜交;第四步,待反應(yīng)結(jié)束后,對(duì)芯片進(jìn)行清洗等處理,用儀器檢測(cè)芯片上的雜交結(jié)果。利用基因芯片可以實(shí)現(xiàn)一次性高通量快速檢測(cè),是一種具有良好發(fā)展前景的檢測(cè)手段。
(1)利用基因芯片可檢測(cè)特定DNA序列依據(jù)的是 堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。對(duì)DBN9858進(jìn)行檢測(cè)的基因芯片的陣列設(shè)計(jì)為:第1列為空白對(duì)照,第2列固定玉米植株的內(nèi)源基因作為陽(yáng)性對(duì)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(duì)照,第4~6列可分別固定 epsps基因epsps基因、pat基因pat基因、啟動(dòng)子(或終止子、標(biāo)記基因)啟動(dòng)子(或終止子、標(biāo)記基因)進(jìn)行檢測(cè),每列重復(fù)多次以保證結(jié)果的準(zhǔn)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(chǎn)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(gè)脫氧核苷酸,同時(shí)在3'末端添加一個(gè) 帶標(biāo)記帶標(biāo)記的脫氧核苷酸,最終制成所需探針。
(3)若該基因芯片檢測(cè)有效,轉(zhuǎn)基因玉米DBN9858的樣本在芯片的第 24562456列上均應(yīng)出現(xiàn)檢測(cè)信號(hào),非轉(zhuǎn)基因玉米則應(yīng)在第 22列上出現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)。若該基因芯片準(zhǔn)備商品化,你認(rèn)為還應(yīng)該在哪些方面進(jìn)一步改進(jìn)?(至少一點(diǎn))
(4)除了基因檢測(cè),還可以采用 抗原-抗體雜交抗原-抗體雜交方法檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中的蛋白質(zhì).對(duì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)時(shí),常常會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性或假陰性的結(jié)果,下列分析合理的是 ACDACD(多選)。
A.某些檢測(cè)成分在植物中天然存在,導(dǎo)致檢測(cè)出現(xiàn)假陽(yáng)性結(jié)果
B.PCR引物設(shè)計(jì)復(fù)雜,若引物間發(fā)生結(jié)合,會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性結(jié)果
C.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品中外源基因表達(dá)產(chǎn)物在細(xì)胞中被加工、修飾,難以檢測(cè),出現(xiàn)假陰性結(jié)果
D.轉(zhuǎn)基因作物中的外源成分含量低、在加工過(guò)程中易變性,導(dǎo)致出現(xiàn)假陰性結(jié)果
【考點(diǎn)】基因工程在農(nóng)牧、醫(yī)療、食品等方面的應(yīng)用.
【答案】堿基互補(bǔ)配對(duì);非同源;epsps基因;pat基因;啟動(dòng)子(或終止子、標(biāo)記基因);單鏈;帶標(biāo)記;2456;2;抗原-抗體雜交;ACD
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:41引用:2難度:0.6
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1.人類基因組計(jì)劃測(cè)定了人體的24條染色體,這24條染色體是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/31 0:30:1組卷:112引用:7難度:0.7 -
2.基因編輯是指將外源DNA片段導(dǎo)入染色體DNA特定位點(diǎn)或刪除基因內(nèi)部片段,定點(diǎn)改造基因,獲得預(yù)期的生物體基因序列發(fā)生改變的技術(shù)。如圖是對(duì)某生物B基因進(jìn)行基因編輯的過(guò)程,該過(guò)程中用sgRNA指引內(nèi)切核酸酶Cas9結(jié)合到特定的靶位點(diǎn)。下列分析不合理的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 21:30:1組卷:4引用:2難度:0.7 -
3.學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。
利用抑制性tRNA進(jìn)行無(wú)義突變遺傳病的治療
無(wú)義突變是由于某個(gè)堿基的改變使代表某種氨基酸的密碼子突變?yōu)榻K止密碼子(UAA、UAG或UGA),從而使肽鏈合成提前終止,造成蛋白質(zhì)的功能改變,引發(fā)相關(guān)疾病。約有10%~15%的人類基因相關(guān)遺傳疾病是由無(wú)義突變引發(fā)的。常規(guī)的基因治療是將正?;虻腸DNA序列或是有治療價(jià)值的基因(如CRISPR-Cas9相關(guān)的基因編輯工具)通過(guò)一定的方式導(dǎo)入人體靶細(xì)胞內(nèi),達(dá)到替代或修復(fù)缺陷基因、治療疾病的目的。導(dǎo)入基因插入位置不當(dāng)、過(guò)高或過(guò)低表達(dá),都可能會(huì)導(dǎo)致副作用。盡管基因編輯可以實(shí)現(xiàn)生理水平的基因表達(dá),但基因編輯工具引入外源蛋白可能引發(fā)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)仍然是巨大的挑戰(zhàn)。
抑制性tRNA(sup-tRNA)由天然tRNA改造而來(lái),它的反密碼子通過(guò)堿基配對(duì)原則可以識(shí)別無(wú)義突變的終止密碼子,使得mRNA在翻譯至無(wú)義突變位點(diǎn)時(shí)不啟動(dòng)翻譯終止而是繼續(xù)向后進(jìn)行翻譯,獲得有功能的全長(zhǎng)蛋白。
I型黏多糖貯積癥的病因,是相關(guān)基因發(fā)生無(wú)義突變,產(chǎn)生終止密碼子UAG。研究者構(gòu)建小鼠該突變基因mldua和Flag基因融合的載體(圖1),以及針對(duì)該無(wú)義突變?cè)O(shè)計(jì)的sup-tRNA表達(dá)載體(產(chǎn)生的sup-tRNA能夠識(shí)別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡(jiǎn)寫作sup-tRNATyr),將其導(dǎo)入細(xì)胞進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)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(jìn)一步利用重組腺相關(guān)病毒作為載體將sup-tRNA導(dǎo)入患病小鼠模型中,實(shí)驗(yàn)顯示能夠降低黏多糖過(guò)度積存,實(shí)現(xiàn)對(duì)該病癥的有效治療,其療效可以持續(xù)半年以上。
從整體來(lái)看,G418在促進(jìn)跨越無(wú)義突變位點(diǎn)繼續(xù)翻譯時(shí)引入的氨基酸較為隨機(jī),而sup-tRNA引入的氨基酸較為單一,且不會(huì)影響內(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài),所以sup-tRNA在個(gè)體治療中具有很高的安全性,因而在未來(lái)基因突變引起的疾病相關(guān)治療中具有非常大的應(yīng)用前景。
(1)侵染時(shí),作為載體的重組腺相關(guān)病毒與靶細(xì)胞膜上的
(2)除了引入的氨基酸較為單一,不影響內(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài),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(gòu)建mldua突變基因和Flag基因融合的載體,目的是通過(guò)檢測(cè)
(4)有文獻(xiàn)報(bào)道,已在近1000個(gè)不同的人類基因中發(fā)現(xiàn)了7500多個(gè)無(wú)義突變。常規(guī)的基因治療需要為每種疾病設(shè)計(jì)獨(dú)特的治療策略,這將是一項(xiàng)耗費(fèi)驚人的項(xiàng)目。據(jù)此說(shuō)明sup-tRNA的應(yīng)用價(jià)值。發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:26引用:1難度:0.6
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