假結(jié)核耶爾森氏菌(細(xì)菌Y)與其他細(xì)菌的競(jìng)爭(zhēng)中常常據(jù)優(yōu)勢(shì),推測(cè)與其tce1基因和tci1基因的表達(dá)有關(guān)。
(1)細(xì)菌Y的核糖體可與尚未轉(zhuǎn)錄完成的 mRNAmRNA結(jié)合進(jìn)行蛋白質(zhì)的翻譯。
(2)研究者用獲取的基因分別構(gòu)建重組質(zhì)粒。將轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌進(jìn)行培養(yǎng)、計(jì)數(shù),繪制出大腸桿菌生長(zhǎng)曲線,如圖1。轉(zhuǎn)化前需先將大腸桿菌處理為 感受態(tài)感受態(tài)細(xì)胞,對(duì)照組大腸桿菌導(dǎo)入 空質(zhì)粒空質(zhì)粒。據(jù)圖1結(jié)果推測(cè)tce1蛋白對(duì)大腸桿菌具有毒性,tci1蛋白的作用是 中和中和tce1蛋白的毒性。

(3)研究者利用野生型細(xì)菌Y及其不同突變體進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):固體培養(yǎng)基表面放置一張能隔離并吸附細(xì)菌的濾膜,濾膜不影響菌體吸收培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。將一種菌(下層菌)滴加在濾膜上后再放置第二張濾膜,滴加等量的另一種菌(上層菌),共同培養(yǎng)48h后,將兩張濾膜上菌體刮下計(jì)數(shù),計(jì)算上層菌與下層菌數(shù)量的比值,得到圖2結(jié)果。
①實(shí)驗(yàn)中的 濾膜、固體培養(yǎng)基濾膜、固體培養(yǎng)基等均需滅菌處理;對(duì)菌體進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法是:先將菌體進(jìn)行 梯度稀釋梯度稀釋,再 涂布涂布到固體培養(yǎng)基表面,待菌落數(shù)穩(wěn)定時(shí)計(jì)數(shù)。
②圖2結(jié)果 支持支持(支持/不支持)(2)推測(cè)。請(qǐng)解釋乙組結(jié)果出現(xiàn)的原因 野生型可產(chǎn)生tce1蛋白作用于tce1-tci1雙突變體,后者無(wú)法產(chǎn)生tci1蛋白中和tce1蛋白的毒性,生長(zhǎng)受抑制,使野生菌在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)野生型可產(chǎn)生tce1蛋白作用于tce1-tci1雙突變體,后者無(wú)法產(chǎn)生tci1蛋白中和tce1蛋白的毒性,生長(zhǎng)受抑制,使野生菌在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
(4)tce1蛋白能與細(xì)菌表面的B蛋白識(shí)別并結(jié)合。研究者設(shè)計(jì)基因表達(dá)載體轉(zhuǎn)化獲得工程菌,生產(chǎn)出能發(fā)出綠色熒光的tce1蛋白GFP基因控制合成的蛋白可發(fā)出綠色熒光,將該蛋白與野生型細(xì)菌Y及其B蛋白突變體菌接觸后,結(jié)果證實(shí)tce1蛋白可通過(guò)B蛋白進(jìn)入靶細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。請(qǐng)?zhí)顚懟虮磉_(dá)載體中①~④的結(jié)構(gòu)名稱,并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
①~④依次為 啟動(dòng)子、GFP-tce1融合基因、終止子、標(biāo)記基因啟動(dòng)子、GFP-tce1融合基因、終止子、標(biāo)記基因。
預(yù)期結(jié)果:細(xì)菌Y檢測(cè)到綠色熒光,B蛋白突變體未檢測(cè)到綠色熒光細(xì)菌Y檢測(cè)到綠色熒光,B蛋白突變體未檢測(cè)到綠色熒光。
(5)進(jìn)一步研究表明tce1蛋白具有DNA水解酶活性。綜合上述研究,闡明細(xì)菌Y在與其他細(xì)菌的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)的原因。
【答案】mRNA;感受態(tài);空質(zhì)粒;中和;濾膜、固體培養(yǎng)基;梯度稀釋;涂布;支持;野生型可產(chǎn)生tce1蛋白作用于tce1-tci1雙突變體,后者無(wú)法產(chǎn)生tci1蛋白中和tce1蛋白的毒性,生長(zhǎng)受抑制,使野生菌在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì);啟動(dòng)子、GFP-tce1融合基因、終止子、標(biāo)記基因;細(xì)菌Y檢測(cè)到綠色熒光,B蛋白突變體未檢測(cè)到綠色熒光
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:89引用:1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(wú)義突變遺傳病的治療
無(wú)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(wú)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(guò)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(guò)高或過(guò)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(lái),它的反密碼子通過(guò)堿基配對(duì)原則可以識(shí)別無(wú)義突變的終止密碼子,使得mRNA在翻譯至無(wú)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(wú)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(wú)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(guò)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(lái)看,G418在促進(jìn)跨越無(wú)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(lái)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(guò)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(wú)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(shuō)明sup-tRNA的應(yīng)用價(jià)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(jì)劃測(cè)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(guò)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(kù)的過(guò)程。
(1)圖示以mRNA為材料通過(guò)
(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(kù)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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