基因工程在農(nóng)牧業(yè)、食品業(yè)和醫(yī)藥等方面展示出廣闊應(yīng)用前景
(1)構(gòu)建小鼠乳腺生物反應(yīng)器批量生產(chǎn)人胰島素,通過 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA,再PCR后獲得人胰島素基因。在PCR過程中溫度先上升到90℃以上,后降低到50℃其目的分別是 高溫使模板雙鏈DNA解旋為單鏈高溫使模板雙鏈DNA解旋為單鏈、促進(jìn)引物與單鏈DNA相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合促進(jìn)引物與單鏈DNA相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合。一條單鏈cDNA在PCR儀中進(jìn)行n次循環(huán),需要消耗 2n-12n-1個(gè)引物。構(gòu)建的表達(dá)載體導(dǎo)入的受體細(xì)胞是 受精卵受精卵。
(2)若受體細(xì)胞是大腸桿菌,常用Ca2+處理大腸桿菌,使其處于感受態(tài),有利于 吸收周圍環(huán)境中的DNA吸收周圍環(huán)境中的DNA。理論上用大腸桿菌作為“工程菌株”制備的胰島素缺乏生物活性,從細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能的角度分析,原因是 大腸桿菌是原核生物,沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體,無法對(duì)蛋白質(zhì)加工分泌到細(xì)胞外大腸桿菌是原核生物,沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體,無法對(duì)蛋白質(zhì)加工分泌到細(xì)胞外。
(3)人肺特異性x蛋白(LUNX)基因是某種肺癌診斷的標(biāo)志物。為研究LUNX基因的增強(qiáng)子是否具有增強(qiáng)基因表達(dá)的功能,及其發(fā)揮作用的位置是位于啟動(dòng)子的上游還是下游??蒲腥藛T利用PCR技術(shù)擴(kuò)增了3種LUNX基因增強(qiáng)子片段(用E1~E3表示)分別定向連接到pGL3載體中熒光素酶報(bào)告基因(luc+)、SV40啟動(dòng)子的上游和下游,如圖1和圖2所示。通過相關(guān)技術(shù)檢測(cè)熒光素酶的活性,從而對(duì)增強(qiáng)子的功能進(jìn)行判斷,luc+的表達(dá)強(qiáng)度越強(qiáng),熒光素酶的活性越高。
①以上LUNX基因增強(qiáng)子片段經(jīng)回收純化測(cè)序正確后,將雙酶切后的PCR產(chǎn)物分別定向連接到用 KpnI和XhoIKpnI和XhoI雙酶切和 BamHI和SalIBamHI和SalI雙酶切的pGL3載體中,構(gòu)建LUNX基因增強(qiáng)子分別位于報(bào)告基因上游和下游的載體。
②利用相關(guān)技術(shù)對(duì)熒光素酶的活性進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果如圖3,能得出結(jié)論 增強(qiáng)子E1、E2、E3在下游都能增強(qiáng)表達(dá),其中E1效果最為顯著。E3在啟動(dòng)子的上游下游都能增強(qiáng)表達(dá)增強(qiáng)子E1、E2、E3在下游都能增強(qiáng)表達(dá),其中E1效果最為顯著。E3在啟動(dòng)子的上游下游都能增強(qiáng)表達(dá)。
【答案】逆轉(zhuǎn)錄;高溫使模板雙鏈DNA解旋為單鏈;促進(jìn)引物與單鏈DNA相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合;2n-1;受精卵;吸收周圍環(huán)境中的DNA;大腸桿菌是原核生物,沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體,無法對(duì)蛋白質(zhì)加工分泌到細(xì)胞外;KpnI和XhoI;BamHI和SalI;增強(qiáng)子E1、E2、E3在下游都能增強(qiáng)表達(dá),其中E1效果最為顯著。E3在啟動(dòng)子的上游下游都能增強(qiáng)表達(dá)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/7/25 8:0:9組卷:11引用:2難度:0.6
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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(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(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,它的反密碼子通過堿基配對(duì)原則可以識(shí)別無義突變的終止密碼子,使得mRNA在翻譯至無義突變位點(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。
從整體來看,G418在促進(jìn)跨越無義突變位點(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 -
2.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( )
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(qiáng)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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