核酸疫苗是將編碼某種抗原蛋白的外源基因（DNA或RNA片段）導入動物體細胞內，通過宿主細胞的表達系統(tǒng)合成抗原蛋白，誘導宿主產生對該抗原蛋白的免疫應答，以達到預防或治療相應疾病的一類新型疫苗。研究表明核酸疫苗不僅具有良好的免疫原性與安全性，且由于核酸更易于修飾與改造，較以往蛋白疫苗具有更大的靈活性和更廣闊的應用前景。請回答：
（1）研發(fā)DNA疫苗時，構建含有病原體抗原基因表達載體的過程中需要用到的工具酶有限制性核酸內切酶（限制酶）、DNA連接酶限制性核酸內切酶（限制酶）、DNA連接酶。
（2）圖1中所用的載體是質粒質粒，構建基因表達載體的目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用，基因表達載體中，驅動病原體抗原基因轉錄的結構為啟動子啟動子。將該DNA疫苗導入受體細胞的方法是肌肉注射法或基因槍法（微彈轟擊法）基因槍法（微彈轟擊法）。
（3）mRNA疫苗可以由計算機設計、制造并通過高速機器大批量生產。目前用于制造疫苗的RNA有兩種，非復制型mRNA和自我擴增型mRNA，從圖2中可以看出自我擴增型mRNA的優(yōu)點是可在細胞內大量復制，提高蛋白質合成效率大量復制，提高蛋白質合成效率。mRNA常被包裹在脂質體顆粒中注射到相關人員的手臂肌肉，脂質體顆粒的作用是保護mRNA，防止被酶降解保護mRNA，防止被酶降解。
（4）病毒核酸檢測試劑盒通常以病毒獨特的基因序列為檢測靶標。PCR擴增時每一個循環(huán)分為變性、復性、延伸變性、復性、延伸三步，使靶標DNA序列呈指數增加。每一個擴增出來的DNA序列都與預先加入的一段熒光標記探針探針結合，產生熒光信號，擴增出來的靶標DNA序列越多，累積的熒光信號就越強。在沒有病毒的樣本中，因為沒有靶標DNA序列擴增，所以就檢測不到熒光信號增強。
【答案】限制性核酸內切酶（限制酶）、DNA連接酶；質粒；使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用；啟動子；基因槍法（微彈轟擊法）；大量復制，提高蛋白質合成效率；保護mRNA，防止被酶降解；變性、復性、延伸；探針
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：22引用：4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?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(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(fā)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(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，再經過過程產生sup-tRNA。
（2）除了引入的氨基酸較為單一，不影響內源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是：。
（4）有文獻報道，已在近1000個不同的人類基因中發(fā)現了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。據此說明sup-tRNA的應用價值。發(fā)布：2025/1/3 8:0:1組卷：26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（ ）
發(fā)布：2024/12/31 0:30:1組卷：112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為材料通過法獲得cDNA，該方法依據的原理是，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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