草甘膦是一種廣譜高效的滅生性除草劑，它通過(guò)與 EPSPS（葉綠體中的一種酶）結(jié)合，抑制EPSPS的作用，阻斷芳香族氨基酸的合成，從而引起細(xì)胞死亡。為了提高普通棉花對(duì)草甘膦的抗性，科學(xué)家通過(guò)轉(zhuǎn)基因的方法獲得轉(zhuǎn)基因抗草甘膦棉花植株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）方法一葉綠體基因工程：科學(xué)家通過(guò)轉(zhuǎn)基因的方法將某外源EPSPS基因轉(zhuǎn)入棉花植株的葉綠體中，使其產(chǎn)生更多的EPSPS，使得轉(zhuǎn)基因棉花對(duì)草甘膦的抗性可達(dá)5mmol/L（比野生型棉花高10倍）。體外擴(kuò)增EPSPS基因常采用PCR技術(shù)，其原理是DNA的復(fù)制DNA的復(fù)制。將外源基因?qū)肴~綠體需穿過(guò)葉綠體雙層葉綠體雙層膜（具體名稱），科研人員為將EPSPS基因?qū)肴~綠體，利用壓縮氣體產(chǎn)生的動(dòng)力，將EPSPS基因包裹在鎢粉粒子表面成功打入葉綠體中。EPSPS基因?qū)氤晒螅欠褓x予了棉花對(duì)草甘膦的預(yù)期抗性，還需要對(duì)轉(zhuǎn)基因棉花進(jìn)行的鑒定操作是用5mmol/L的草甘膦噴灑轉(zhuǎn)基因煙草植株檢測(cè)其抗性用5mmol/L的草甘膦噴灑轉(zhuǎn)基因煙草植株檢測(cè)其抗性。
（2）方法二細(xì)胞核基因工程：獲取目的基因，將獲取的三個(gè)抗草甘膦基因G10插入質(zhì)粒，重組質(zhì)粒的部分結(jié)構(gòu)（箭頭表示轉(zhuǎn)錄方向）如圖所示。G10插入質(zhì)粒后，不能影響質(zhì)粒的復(fù)制復(fù)制。將消毒后的棉花胚與含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌在培養(yǎng)基上共培養(yǎng)，目的是通過(guò)農(nóng)桿菌將目的基因?qū)朊藁?xì)胞通過(guò)農(nóng)桿菌將目的基因?qū)朊藁?xì)胞。將共同培養(yǎng)后的棉花胚轉(zhuǎn)入含有營(yíng)養(yǎng)物以及一定濃度的草甘膦、植物激素、抗生素一定濃度的草甘膦、植物激素、抗生素的培養(yǎng)基中脫菌、誘導(dǎo)培養(yǎng)和篩選，從而得到轉(zhuǎn)基因抗草甘膦棉花植株。
（3）從生物安全角度分析，葉綠體基因工程與細(xì)胞核基因工程相比，安全性更高的原因是葉綠體基因組不會(huì)隨花粉擴(kuò)散，有效避免了基因污染葉綠體基因組不會(huì)隨花粉擴(kuò)散，有效避免了基因污染。
【考點(diǎn)】基因工程在農(nóng)牧、醫(yī)療、食品等方面的應(yīng)用．
【答案】DNA的復(fù)制；葉綠體雙層；用5mmol/L的草甘膦噴灑轉(zhuǎn)基因煙草植株檢測(cè)其抗性；復(fù)制；通過(guò)農(nóng)桿菌將目的基因?qū)朊藁?xì)胞；一定濃度的草甘膦、植物激素、抗生素；葉綠體基因組不會(huì)隨花粉擴(kuò)散，有效避免了基因污染
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：16引用：2難度：0.7
相似題
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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)的基因治療是將正常基因的cDNA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)胞膜上的發(fā)生識(shí)別，引發(fā)內(nèi)吞，進(jìn)入細(xì)胞后釋放單鏈DNA作為模板，利用宿主細(xì)胞的催化合成其互補(bǔ)DNA鏈，再經(jīng)過(guò)過(guò)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(guò)檢測(cè)來(lái)確定是否跨越無(wú)義突變位點(diǎn)繼續(xù)向后翻譯。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比于化合物G418，sup-tRNA在促進(jìn)無(wú)義突變位點(diǎn)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(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：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（ ?。?/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(méi)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)法獲得cDNA，該方法依據(jù)的原理是，通過(guò)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(xì)胞中不能復(fù)制和表達(dá)。
（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(shí)，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是。
（3）將從cDNA文庫(kù)中獲得的幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體用酶和DNA連接處理后連接起來(lái)，構(gòu)建基因表達(dá)載體，DNA連接酶催化形成的化學(xué)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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