鐮狀細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病,患者會出現(xiàn)疼痛、貧血、手腳腫脹等癥狀。
(1)此病是由于編碼血紅蛋白的β珠蛋白基因中一個堿基對的改變,導(dǎo)致多肽鏈中某谷氨酸被纈氨酸替換。此種變異屬于可遺傳變異中的 基因突變基因突變。
(2)血紅蛋白由兩兩相同的4個珠蛋白亞基構(gòu)成,不同珠蛋白基因在人體發(fā)育過程中的表達(dá)情況如圖1。
人體在胎兒期和出生后血紅蛋白的主要組成分別是胎兒期主要由2個α珠蛋白和2個γ珠蛋白組成,出生后主要由2個α珠蛋白和2個β珠蛋白組成胎兒期主要由2個α珠蛋白和2個γ珠蛋白組成,出生后主要由2個α珠蛋白和2個β珠蛋白組成,形成這種差異是基因 選擇性表達(dá)選擇性表達(dá)的結(jié)果。
(3)BCL是成體紅細(xì)胞中特異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子,科研人員推測該轉(zhuǎn)錄因子關(guān)閉了γ珠蛋白基因(簡稱“γ基因”)的表達(dá),而啟動β珠蛋白基因的表達(dá)。為證明該推測,實(shí)驗(yàn)組應(yīng)選擇的材料和檢測指標(biāo)為②⑤⑥②⑤⑥,支持上述推測的預(yù)期結(jié)果為實(shí)驗(yàn)組γ珠蛋白表達(dá)量高于對照組,β珠蛋白表達(dá)量低于對照組實(shí)驗(yàn)組γ珠蛋白表達(dá)量高于對照組,β珠蛋白表達(dá)量低于對照組。
①野生型小鼠
②BCL基因敲除小鼠
③BCL基因過表達(dá)小鼠
④檢測α珠蛋白含量
⑤檢測β珠蛋白含量
⑥檢測γ珠蛋白含量
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了上述推測。為確定BCL蛋白在γ基因啟動子中的結(jié)合位點(diǎn),科研人員擴(kuò)增了γ基因啟動子不同長度的片段F1~F5,將這些片段分別構(gòu)建表達(dá)載體(如圖2),導(dǎo)入敲除BCL基因的受體細(xì)胞。
成功轉(zhuǎn)化后,檢測出含F(xiàn)1-F4的受體細(xì)胞有綠色熒光,含F(xiàn)5的受體細(xì)胞無熒光。繼續(xù)向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素,含F(xiàn)1-F3受體細(xì)胞不再有熒光,而含F(xiàn)4的受體細(xì)胞仍有熒光。據(jù)此推測,BCL蛋白結(jié)合位點(diǎn)位于 c-dc-d(用字母表示)。
(5)科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),γ珠蛋白含量多的鐮狀細(xì)胞貧血癥患者癥狀較輕。請結(jié)合以上研究,提出利用病人的造血干細(xì)胞對鐮狀細(xì)胞貧血癥進(jìn)行基因治療的思路。 敲除病人造血干細(xì)胞的BCL基因,篩選γ珠蛋白含量多的造血干細(xì)胞,體外大量培養(yǎng)后輸入病人體內(nèi)敲除病人造血干細(xì)胞的BCL基因,篩選γ珠蛋白含量多的造血干細(xì)胞,體外大量培養(yǎng)后輸入病人體內(nèi)。
【答案】基因突變;胎兒期主要由2個α珠蛋白和2個γ珠蛋白組成,出生后主要由2個α珠蛋白和2個β珠蛋白組成;選擇性表達(dá);②⑤⑥;實(shí)驗(yàn)組γ珠蛋白表達(dá)量高于對照組,β珠蛋白表達(dá)量低于對照組;c-d;敲除病人造血干細(xì)胞的BCL基因,篩選γ珠蛋白含量多的造血干細(xì)胞,體外大量培養(yǎng)后輸入病人體內(nèi)
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:35引用:3難度:0.7
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發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.8
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