回答下列問題:
(1)干擾素是動物體內(nèi)合成的一種糖蛋白,可以用于治療病毒感染和癌癥,設想建立乳腺生物反應器大量生產(chǎn)干擾素,需借助基因工程的方法,常以哺乳動物的 受精卵受精卵為受體細胞。為了保證干擾素基因只在乳腺細胞內(nèi)表達,構建表達載體時必須在目的基因的前端加入 乳腺蛋白基因的啟動子乳腺蛋白基因的啟動子?;蚬こ讨型灰栽思毎麨槭荏w細胞生產(chǎn)干擾素是由于有活性的干擾素需要 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體(填細胞器)的加工。
(2)干擾素體外保存相當困難,如果將其分子上的一個半胱氨酸變成絲氨酸,就可在-70℃條件下保存半年,給廣大患者帶來福音。對蛋白質(zhì)進行改造,一般通過對基因的操作來實現(xiàn),原因是:①蛋白質(zhì)的結(jié)構由基因編碼,蛋白質(zhì)不能復制,基因可以遺傳;②對基因的改造比對蛋白質(zhì)的改造要容易操作①蛋白質(zhì)的結(jié)構由基因編碼,蛋白質(zhì)不能復制,基因可以遺傳;②對基因的改造比對蛋白質(zhì)的改造要容易操作(答出2點)。
(3)動物基因工程技術有可能使建立移植器官工廠的設想成為現(xiàn)實。實現(xiàn)這一目標的最大難題是免疫排斥。科學家正試圖利用基因工程的方法對豬的器官進行改造以便獲得對人無免疫排斥的可供移植的器官,所使用的方法是 向豬基因組導入某種調(diào)節(jié)因子,以抑制抗原決定基因的表達(或設法除去豬基因組中有關抗原決定基因),再結(jié)合克隆技術,培育出沒有免疫排斥反應的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官向豬基因組導入某種調(diào)節(jié)因子,以抑制抗原決定基因的表達(或設法除去豬基因組中有關抗原決定基因),再結(jié)合克隆技術,培育出沒有免疫排斥反應的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。
(4)試管嬰兒技術解決了部分夫妻不育的難題或生育健康后代的要求。它和母親正常懷孕生產(chǎn)過程的相同之處是都是以 受精卵受精卵為發(fā)育起點,不同之處在于試管嬰兒是在體外進行受精后,在試管中進行胚胎培養(yǎng);如果需要設計試管嬰兒,還可以對胚胎進行 基因檢測基因檢測,最后選取健康的胚胎進行 胚胎移植胚胎移植,保證生出健康的孩子。
【答案】受精卵;乳腺蛋白基因的啟動子;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體;①蛋白質(zhì)的結(jié)構由基因編碼,蛋白質(zhì)不能復制,基因可以遺傳;②對基因的改造比對蛋白質(zhì)的改造要容易操作;向豬基因組導入某種調(diào)節(jié)因子,以抑制抗原決定基因的表達(或設法除去豬基因組中有關抗原決定基因),再結(jié)合克隆技術,培育出沒有免疫排斥反應的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官;受精卵;基因檢測;胚胎移植
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:18引用:2難度:0.7
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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(nèi),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(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(chǎn)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(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(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
(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>
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
(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