基因敲除又稱基因打靶，該技術通過外源DNA與染色體DNA之間的同源重組，進行精確的定點修飾和基因改造，具有專一性強、染色體DNA可與目的片段共同穩(wěn)定遺傳等特點?？捎糜诨蚬δ艿难芯亢蛦位蜻z傳病的治療。為研究小鼠細胞中基因X的功能，科學家通過同源重組法將小鼠胚胎干細胞中的基因X的活性消除并獲得嵌合體小鼠。在制備置換載體時，將neor基因（抗新霉素基因）作為置換基因X的插入突變，同時在neor基因外側添加HSV-tk基因，該基因的表達產(chǎn)物能將DHPG轉化為有毒物質而使細胞死亡，如圖1所示。置換載體導入ES細胞后，可發(fā)生同源重組和非同源重組，如圖2所示。獲得嵌合體小鼠的過程如圖3所示。
（1）根據(jù)圖1可知，在構建基因X的置換載體時，需用相同的限制限制酶切割基因X和neor基因neor基因，該酶的切割位點應位于基因X的內(nèi)部基因X的內(nèi)部，用相同酶切的目的neor基因的兩端產(chǎn)生相同的黏性末端，便于被DNA連接酶連接neor基因的兩端產(chǎn)生相同的黏性末端，便于被DNA連接酶連接。
（2）ES細胞在功能上具有的特征是發(fā)育的全能性發(fā)育的全能性，常用顯微注射顯微注射技術將置換載體導入ES細胞，將置換載體導入ES細胞后，如何將發(fā)生同源重組的ES細胞篩選出來？并簡述理由。方法：在培養(yǎng)基中加入新霉素和DHPG，培養(yǎng)導入置換載體的ES細胞在培養(yǎng)基中加入新霉素和DHPG，培養(yǎng)導入置換載體的ES細胞理由：未成功導入的ES細胞中不含neor基因，不抗新霉素，所以在培養(yǎng)基中無法存活，成功導入，但發(fā)生非同源重組的ES細胞中，HSV-tk基因可以表達，其產(chǎn)物會將培養(yǎng)基中的DHPG轉化為有毒物質從而殺死ES細胞，只有發(fā)生同源重組的ES細胞，含有neor基因，同時無HSV-tk基因，可以在培養(yǎng)基中存活未成功導入的ES細胞中不含neor基因，不抗新霉素，所以在培養(yǎng)基中無法存活，成功導入，但發(fā)生非同源重組的ES細胞中，HSV-tk基因可以表達，其產(chǎn)物會將培養(yǎng)基中的DHPG轉化為有毒物質從而殺死ES細胞，只有發(fā)生同源重組的ES細胞，含有neor基因，同時無HSV-tk基因，可以在培養(yǎng)基中存活。
（3）將嵌合體胚胎移植到受體小鼠之前，受體小鼠需做同期發(fā)情同期發(fā)情處理，目的是使受體小鼠具備受孕的生理環(huán)境使受體小鼠具備受孕的生理環(huán)境。
【答案】限制；neor基因；基因X的內(nèi)部；neor基因的兩端產(chǎn)生相同的黏性末端，便于被DNA連接酶連接；發(fā)育的全能性；顯微注射；在培養(yǎng)基中加入新霉素和DHPG，培養(yǎng)導入置換載體的ES細胞；未成功導入的ES細胞中不含neor基因，不抗新霉素，所以在培養(yǎng)基中無法存活，成功導入，但發(fā)生非同源重組的ES細胞中，HSV-tk基因可以表達，其產(chǎn)物會將培養(yǎng)基中的DHPG轉化為有毒物質從而殺死ES細胞，只有發(fā)生同源重組的ES細胞，含有neor基因，同時無HSV-tk基因，可以在培養(yǎng)基中存活；同期發(fā)情；使受體小鼠具備受孕的生理環(huán)境
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：23引用：1難度：0.7
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1．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 -
2．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?yōu)榻K止密碼子（UAA、UAG或UGA），從而使肽鏈合成提前終止，造成蛋白質的功能改變，引發(fā)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(fā)的。常規(guī)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(nèi)，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(xiàn)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(fā)強烈的免疫反應仍然是巨大的挑戰(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(fā)生無義突變，產(chǎn)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(chǎn)生的sup-tRNA能夠識別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡寫作sup-tRNATyr），將其導入細胞進行研究，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(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(fā)生識別，引發(fā)內(nèi)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(jīng)過過程產(chǎn)生sup-tRNA。
（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（填“能”或“不能”）繼續(xù)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(xù)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(jù)是：。
（4）有文獻報道，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的應用價值。發(fā)布：2025/1/3 8:0:1組卷：27引用：1難度：0.6 -
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(chǎn)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(nèi)，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(jù)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(fā)布：2025/1/5 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.7
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