紅色熒光蛋白（mScarlet） 在細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的定位和動態(tài)示蹤等方面有著廣泛的應(yīng)用。研究人員欲構(gòu)建mScarlet蛋白表達載體，將其轉(zhuǎn)人擬南芥的細胞中表達?；卮鹣铝袉栴}：.
（1）要擴增mScarlet基因時，需要先設(shè)計一對與mScarlet基因兩端序列互補配對的引物。為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒，在引物中需要增加適當?shù)?限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶位點。設(shè)計引物時，研究人員需要避免引物之間形成 堿基互補配對堿基互補配對而導(dǎo)致引物自連。
（2）質(zhì)粒作為基因表達的載體，應(yīng)具備的基本條件有 具有標記基因，能自我復(fù)制具有標記基因，能自我復(fù)制（答出2點）。除此需要具有啟動子和終止子，啟動子的作用是 驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。
（3）構(gòu)建含mScarlet基因的表達載體還需要使用DNA連接酶，該酶催化形成的化學鍵是 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵。
常見的DNA連接酶中既能連接黏性末端又能連接平末端的是 T4DNA連接酶T4DNA連接酶。
（4）將mScarlet基因通過基因槍法導(dǎo)入擬南芥細胞時，常用的攜帶基因表達載體的金屬顆粒有 金粉和鎢粉金粉和鎢粉（寫出2種）。
（5）若mScarlet基因?qū)霐M南芥后，細胞并未發(fā)出熒光，可從細胞中提取 RNA（或mRNA）RNA（或mRNA）進行分子雜交，以直接檢測mScarlet基因是否轉(zhuǎn)錄。
【答案】限制性核酸內(nèi)切酶；堿基互補配對；具有標記基因，能自我復(fù)制；驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA；磷酸二酯鍵；T4DNA連接酶；金粉和鎢粉；RNA（或mRNA）
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：29引用：2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(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)的基因治療是將正常基因的cDNA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)入人體靶細胞內(nèi)，達到替代或修復(fù)缺陷基因、治療疾病的目的。導(dǎo)入基因插入位置不當、過高或過低表達，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，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(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(gòu)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(jié)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(jié)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(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（ ）
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(jié)構(gòu)，導(dǎo)致將其直接導(dǎo)入受體細胞中不能復(fù)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(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體用酶和DNA連接處理后連接起來，構(gòu)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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