研究人員利用基因敲除技術(shù)將豬的肌生成抑制蛋白基因敲除,從而得到了高骨骼肌含量的克隆豬。回答下列問題:
(1)常用基因敲除技術(shù)是通過同源重組將外源基因定點整合人靶細(xì)胞基因組上某一確定的位點,以定點修飾改造染色體上某一基因。相對傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因技術(shù),該基因敲除技術(shù)的最大優(yōu)點是 克服了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)中目的基因整合的盲目性和隨機性(能夠定點整合)克服了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)中目的基因整合的盲目性和隨機性(能夠定點整合)。要實現(xiàn)敲除肌生成抑制蛋白基因的目的,首先要構(gòu)建替換型打靶載體,該過程中需要的工具酶有 限制酶和DNA連接酶限制酶和DNA連接酶。
(2)將替換型打靶載體通過顯微注射法導(dǎo)入豬胚胎干細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞是從著床前胚胎分離出的 內(nèi)細(xì)胞團內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞。培養(yǎng)豬胚胎干細(xì)胞時,首先要在培養(yǎng)皿底部制備一層細(xì)胞,這層細(xì)胞一般是 胚胎成纖維細(xì)胞胚胎成纖維細(xì)胞。
(3)篩選出靶細(xì)胞,導(dǎo)入豬的 囊胚囊胚中,再將其植入代孕豬體內(nèi),使其發(fā)育成嵌合體豬,再經(jīng)過回交、篩選就可以得到肌生成抑制蛋白基因敲除純合體。為了快速擴大基因敲除豬的種群,除進(jìn)行有性生殖外,還可以采取 細(xì)胞核移植細(xì)胞核移植技術(shù)。為證明肌生成抑制蛋白基因敲除豬的表現(xiàn)型改變確實是由于敲除了該基因的緣故,可以采用的實驗思路是 給基因敲除豬導(dǎo)入肌生成抑制蛋白基因(或者直接注射肌生成抑制蛋白),養(yǎng)殖一段時間后觀察豬骨骼肌的生長情況給基因敲除豬導(dǎo)入肌生成抑制蛋白基因(或者直接注射肌生成抑制蛋白),養(yǎng)殖一段時間后觀察豬骨骼肌的生長情況。
【答案】克服了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)中目的基因整合的盲目性和隨機性(能夠定點整合);限制酶和DNA連接酶;內(nèi)細(xì)胞團;胚胎成纖維細(xì)胞;囊胚;細(xì)胞核移植;給基因敲除豬導(dǎo)入肌生成抑制蛋白基因(或者直接注射肌生成抑制蛋白),養(yǎng)殖一段時間后觀察豬骨骼肌的生長情況
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:16引用:2難度:0.5
相似題
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1.學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。
利用抑制性tRNA進(jìn)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?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)遺傳疾病是由無義突變引發(fā)的。常規(guī)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(guān)的基因編輯工具)通過一定的方式導(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)、過高或過低表達(dá),都可能會導(dǎo)致副作用。盡管基因編輯可以實現(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,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(xù)向后進(jìn)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(guān)基因發(fā)生無義突變,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),以及針對該無義突變設(shè)計的sup-tRNA表達(dá)載體(產(chǎn)生的sup-tRNA能夠識別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡寫作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,實驗顯示能夠降低黏多糖過度積存,實現(xiàn)對該病癥的有效治療,其療效可以持續(xù)半年以上。
從整體來看,G418在促進(jìn)跨越無義突變位點繼續(xù)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(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài),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(guān)治療中具有非常大的應(yīng)用前景。
(1)侵染時,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,目的是通過檢測
(4)有文獻(xiàn)報道,已在近1000個不同的人類基因中發(fā)現(xiàn)了7500多個無義突變。常規(guī)的基因治療需要為每種疾病設(shè)計獨特的治療策略,這將是一項耗費驚人的項目。據(jù)此說明sup-tRNA的應(yīng)用價值。發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:26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(fā)布:2024/12/31 0:30:1組卷:112引用:7難度:0.7 -
3.幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分,自然界有些植物能產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶催化幾丁質(zhì)水解從而抵抗真菌感染。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入沒有抗性的植物體內(nèi),可增強其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質(zhì)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(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體用發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.7
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