草甘膦是一種廣譜高效的滅生性除草劑，它通過與 EPSPS（葉綠體中的一種酶）結合，抑制EPSPS的作用，阻斷芳香族氨基酸的合成，從而引起細胞死亡。為了提高普通棉花對草甘膦的抗性，科學家通過轉基因的方法獲得轉基因抗草甘膦棉花植株。請回答下列問題：
（1）方法一葉綠體基因工程：科學家通過轉基因的方法將某外源EPSPS基因轉入棉花植株的葉綠體中，使其產(chǎn)生更多的EPSPS，使得轉基因棉花對草甘膦的抗性可達5mmol/L（比野生型棉花高10倍）。體外擴增EPSPS基因常采用PCR技術，其原理是DNA的復制DNA的復制。將外源基因導入葉綠體需穿過葉綠體雙層葉綠體雙層膜（具體名稱），科研人員為將EPSPS基因導入葉綠體，利用壓縮氣體產(chǎn)生的動力，將EPSPS基因包裹在鎢粉粒子表面成功打入葉綠體中。EPSPS基因導入成功后，是否賦予了棉花對草甘膦的預期抗性，還需要對轉基因棉花進行的鑒定操作是用5mmol/L的草甘膦噴灑轉基因煙草植株檢測其抗性用5mmol/L的草甘膦噴灑轉基因煙草植株檢測其抗性。
（2）方法二細胞核基因工程：獲取目的基因，將獲取的三個抗草甘膦基因G10插入質粒，重組質粒的部分結構（箭頭表示轉錄方向）如圖所示。G10插入質粒后，不能影響質粒的復制復制。將消毒后的棉花胚與含重組質粒的農(nóng)桿菌在培養(yǎng)基上共培養(yǎng)，目的是通過農(nóng)桿菌將目的基因導入棉花細胞通過農(nóng)桿菌將目的基因導入棉花細胞。將共同培養(yǎng)后的棉花胚轉入含有營養(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、誘導培養(yǎng)和篩選，從而得到轉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隨花粉擴散，有效避免了基因污染葉綠體基因組不會隨花粉擴散，有效避免了基因污染。
【答案】DNA的復制；葉綠體雙層；用5mmol/L的草甘膦噴灑轉基因煙草植株檢測其抗性；復制；通過農(nóng)桿菌將目的基因導入棉花細胞；一定濃度的草甘膦、植物激素、抗生素；葉綠體基因組不會隨花粉擴散，有效避免了基因污染
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：16引用：2難度：0.7
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1．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 -
2．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?；虻腸DNA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，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發(fā)生識別，引發(fā)內吞，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 -
3．幾丁質是許多真菌細胞壁的重要成分，自然界有些植物能產(chǎn)生幾丁質酶催化幾丁質水解從而抵抗真菌感染。通過基因工程將幾丁質酶基因轉入沒有抗性的植物體內，可增強其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質酶基因而建立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構，導致將其直接導入受體細胞中不能復制和表達。
（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酶基因和質粒載體用酶和DNA連接處理后連接起來，構建基因表達載體，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