基因工程與疫苗研發(fā)
結(jié)核病是由結(jié)核分枝桿菌(簡稱結(jié)核菌)引起的致死性疾病,接種卡介苗是預(yù)防結(jié)核病的有效手段。近年來,耐藥結(jié)核病不斷出現(xiàn)。我國科研者研制出了一種重組耐藥卡介苗(RdrBCG),即在原有卡介苗的基礎(chǔ)上引入Ag85B和Rv2628兩個(gè)新的基因,用于輔助治療耐藥結(jié)核病。
(1)在重組質(zhì)粒建構(gòu)過程中,使用到了限制酶Pst I。結(jié)合圖示所給酶切位點(diǎn)(灰色底色)等信息,寫出重組質(zhì)粒的制備過程:將Rv2628與質(zhì)?;旌希尤胂拗泼?i>Pst I和Nde I后,再加入DNA連接酶形成重組質(zhì)粒1,再將重組質(zhì)粒1與Ag85B混合,加入限制酶BamH I和Hind III,再加入DNA連接酶形成圖所示的重組質(zhì)粒。將Rv2628與質(zhì)?;旌希尤胂拗泼?i>Pst I和Nde I后,再加入DNA連接酶形成重組質(zhì)粒1,再將重組質(zhì)粒1與Ag85B混合,加入限制酶BamH I和Hind III,再加入DNA連接酶形成圖所示的重組質(zhì)粒。。(書寫時(shí)限制酶可僅保留首字母,如限制酶Pst I簡寫為酶P)
(2)將野生結(jié)核菌接種在含有多種治療結(jié)核病藥物的培養(yǎng)基中,最終篩選出了一種耐藥菌株作為實(shí)驗(yàn)材料。下列對(duì)于該耐藥菌獲得的過程說明正確的是 BCDBCD。(多選)
A.培養(yǎng)基中的藥物使結(jié)核菌產(chǎn)生耐藥性變異
B.培養(yǎng)過程中結(jié)核菌的變異結(jié)果多樣
C.耐藥結(jié)核菌在培養(yǎng)基環(huán)境的選擇作用下存活
D.培養(yǎng)基中的藥物加劇了結(jié)核菌的突變速率
(3)對(duì)免疫缺陷小鼠接種RdrBCG,下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果能說明RdrBCG安全性的是 CC。
A.肺部檢測(cè)到Ag85B、Rv2628穩(wěn)定表達(dá)
B.肺部提取物經(jīng)培養(yǎng)可見結(jié)核菌菌落
C.小鼠未患結(jié)核病且存活
D.脾部提取物經(jīng)培養(yǎng)可見結(jié)核菌菌落
(4)為檢測(cè)RdrBCG是否具有輔助治療耐藥結(jié)核病的效果,以用耐藥結(jié)核菌感染的小鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)組有 ③⑤⑥③⑤⑥。(填寫編號(hào))
①接種RdrBCG的小鼠
②接種普通卡介苗的小鼠
③藥物治療+接種RdrBCG
④藥物治療+接種普通卡介苗
⑤不作處理的被感染小鼠
⑥藥物治療被感染的小鼠
【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】將Rv2628與質(zhì)粒混合,加入限制酶Pst I和Nde I后,再加入DNA連接酶形成重組質(zhì)粒1,再將重組質(zhì)粒1與Ag85B混合,加入限制酶BamH I和Hind III,再加入DNA連接酶形成圖所示的重組質(zhì)粒。;BCD;C;③⑤⑥
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:28引用:1難度:0.5
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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)行無義突變遺傳病的治療
無義突變是由于某個(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(jià)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(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)、過高或過低表達(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,它的反密碼子通過堿基配對(duì)原則可以識(shí)別無義突變的終止密碼子,使得mRNA在翻譯至無義突變位點(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(duì)該無義突變?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。
從整體來看,G418在促進(jìn)跨越無義突變位點(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
(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(gòu)建mldua突變基因和Flag基因融合的載體,目的是通過檢測(cè)
(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(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
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