下列是有關(guān)動物細(xì)胞工程方面知識點,本題分為兩部分,請作答。
(一)人體中血清白蛋白在臨床上應(yīng)用廣泛,但從人體中直接提取的血清白蛋白含量少,且易受污染,生物反應(yīng)器可以解決此項難題。回答下列問題:
(1)從人體獲取的血清白蛋白基因擴(kuò)增后與啟動子、終止子和標(biāo)記基因等構(gòu)建成 基因表達(dá)/表達(dá)基因表達(dá)/表達(dá)載體。構(gòu)建乳腺生物反應(yīng)器時選用的是乳腺蛋白基因的啟動子,其目的是 使目的基因在動物體內(nèi)的乳腺細(xì)胞中表達(dá),從而在乳汁中獲取所需產(chǎn)品使目的基因在動物體內(nèi)的乳腺細(xì)胞中表達(dá),從而在乳汁中獲取所需產(chǎn)品。
(2)科學(xué)家將構(gòu)建好的載體通過 顯微注射顯微注射技術(shù)導(dǎo)入奶牛的受精卵中。受精卵繼續(xù)培養(yǎng)至胚胎。當(dāng)胚胎發(fā)育至 囊胚囊胚階段,取其 滋養(yǎng)層細(xì)胞滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA分析來進(jìn)行性別鑒定,篩選出發(fā)育狀態(tài)良好的雌性胚胎進(jìn)行移植。
(3)有人提議將乳腺蛋白基因的啟動子換成uroplakinⅡ基因啟動子(高效促進(jìn)目的蛋白在膀胱特異性表達(dá)及分泌),可增加血清白蛋白的產(chǎn)量。請分析利用膀胱反應(yīng)器比乳腺反應(yīng)器產(chǎn)量高的原因 雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁,而尿液不會受到性別和發(fā)育期的影響,尿液的分泌總量要比乳汁的分泌量大雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁,而尿液不會受到性別和發(fā)育期的影響,尿液的分泌總量要比乳汁的分泌量大(答出兩點即可)。
(二)神舟十三號乘組航天員在“天空課堂”完成了國際上首例實驗:將人體腎上皮細(xì)胞誘導(dǎo)成具有多種功能的干細(xì)胞,又使其分化成為心肌細(xì)胞。通過基因編輯技術(shù)將熒光蛋白基因?qū)胄募〖?xì)胞,在熒光顯微鏡下觀測記錄了在心肌細(xì)胞收縮過程中熒光信號的閃爍過程,通過比對心肌細(xì)胞在重力條件下和失重條件下的收縮過程可更好地解讀失重對人類的影響。
(4)干細(xì)胞誘導(dǎo)分化成為心肌細(xì)胞的根本原因是 基因的選擇性表達(dá)基因的選擇性表達(dá)。
(5)在太空進(jìn)行哺乳動物心肌細(xì)胞培養(yǎng)時,需要給細(xì)胞提供的氣體環(huán)境是 95%空氣和5%CO295%空氣和5%CO2,培養(yǎng)過程中我們需要定期更換培養(yǎng)液,目的是 清除代謝產(chǎn)物,防止代謝產(chǎn)物積累,對細(xì)胞自身造成危害(為細(xì)胞提供充足的營養(yǎng))清除代謝產(chǎn)物,防止代謝產(chǎn)物積累,對細(xì)胞自身造成危害(為細(xì)胞提供充足的營養(yǎng))(答出1點即可)。
(6)基因編輯技術(shù)需要用到的工具酶有 限制酶和DNA連接酶限制酶和DNA連接酶。
(7)葉光富老師展示了熒光顯微鏡下發(fā)出一閃一閃熒光的心肌細(xì)胞(已通過基因工程導(dǎo)入熒光蛋白基因)畫面。其原理是:自律性心肌細(xì)胞會由于 Na+Na+內(nèi)流而自發(fā)產(chǎn)生動作電位,從而激發(fā)心肌細(xì)胞內(nèi)的熒光蛋白發(fā)出熒光,與維持心肌細(xì)胞形態(tài)及有節(jié)律收縮有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)主要是 細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架。
(8)前期研究發(fā)現(xiàn),在失重條件下,心肌細(xì)胞培養(yǎng)96h后凋亡率顯著增加。為探究其機制,科學(xué)家檢測了模擬失重條件下培養(yǎng)96h的心肌細(xì)胞中相關(guān)基因的表達(dá)情況,結(jié)果如圖所示。請根據(jù)實驗結(jié)果推測,失重條件下心肌細(xì)胞凋亡的原因是 由于c-myc基因表達(dá)量增多而轉(zhuǎn)錄因子GATA-4表達(dá)的量減少,從而影響心肌細(xì)胞的正常代謝活動,致使細(xì)胞凋亡增多由于c-myc基因表達(dá)量增多而轉(zhuǎn)錄因子GATA-4表達(dá)的量減少,從而影響心肌細(xì)胞的正常代謝活動,致使細(xì)胞凋亡增多。
【答案】基因表達(dá)/表達(dá);使目的基因在動物體內(nèi)的乳腺細(xì)胞中表達(dá),從而在乳汁中獲取所需產(chǎn)品;顯微注射;囊胚;滋養(yǎng)層細(xì)胞;雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁,而尿液不會受到性別和發(fā)育期的影響,尿液的分泌總量要比乳汁的分泌量大;基因的選擇性表達(dá);95%空氣和5%CO2;清除代謝產(chǎn)物,防止代謝產(chǎn)物積累,對細(xì)胞自身造成危害(為細(xì)胞提供充足的營養(yǎng));限制酶和DNA連接酶;Na+;細(xì)胞骨架;由于c-myc基因表達(dá)量增多而轉(zhuǎn)錄因子GATA-4表達(dá)的量減少,從而影響心肌細(xì)胞的正常代謝活動,致使細(xì)胞凋亡增多
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/5/18 8:0:8組卷:25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?;虻腸DNA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:27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(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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