[生物一選修3：現(xiàn)代生物科技專題]
成纖維干細胞是治療糖尿病的理想干細胞，被誘導(dǎo)分化后的成纖維干細胞能夠分泌胰島素，卻不能隨血糖濃度變化改變分泌量。研究發(fā)現(xiàn)葡萄糖轉(zhuǎn)運子2和葡萄糖激酶可以使胰島素基因在血糖的調(diào)節(jié)下進行表達，因此通過基因工程技術(shù)可使被誘導(dǎo)分化后的成纖維干細胞能隨血糖濃度變化改變分泌量，過程如圖所示。
（1）如圖所示，成纖維干細胞被誘導(dǎo)分化成具有與胰島 BB細胞功能相同的細胞。
（2）圖中[a]基因表達載體基因表達載體的構(gòu)建是實現(xiàn)基因工程的第二步，此前圖示所用兩種限制酶的目的是 使兩個基因分別整合到質(zhì)粒不同位點使兩個基因分別整合到質(zhì)粒不同位點。
（3）從甲到乙需要的生物工程技術(shù)是 動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)，一般應(yīng)滿足所需要的條件是 無菌和無毒環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和PH、氣體環(huán)境無菌和無毒環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和PH、氣體環(huán)境。
（4）以下關(guān)于乙、丙細胞的判斷，正確的是ABAB。
A.基因組成完全相同
B.mRNA種類不完全相同
C.tRNA種類完全不同
D.蛋白質(zhì)種類完全不同
（5）研究人員使用腺病毒形成重組DNA來提高轉(zhuǎn)導(dǎo)率，但發(fā)現(xiàn)導(dǎo)入后受體細胞易因病毒蛋白的表達而受到免疫細胞、免疫分子的攻擊導(dǎo)致治療失敗。從基因工程技術(shù)應(yīng)用的角度，推測最有效的改進措施是 使腺病毒上被免疫識別的病毒蛋白基因缺失使腺病毒上被免疫識別的病毒蛋白基因缺失。
（6）與直接導(dǎo)入定向誘導(dǎo)分化的成纖維干細胞相比，輔以上述轉(zhuǎn)基因技術(shù)的干細胞療法在糖尿病治療上的優(yōu)勢在于 胰島素的分泌能隨著血糖濃度變化改變分泌量，利于維持血糖含量的穩(wěn)定胰島素的分泌能隨著血糖濃度變化改變分泌量，利于維持血糖含量的穩(wěn)定。
【答案】B；基因表達載體；使兩個基因分別整合到質(zhì)粒不同位點；動物細胞培養(yǎng)；無菌和無毒環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和PH、氣體環(huán)境；AB；使腺病毒上被免疫識別的病毒蛋白基因缺失；胰島素的分泌能隨著血糖濃度變化改變分泌量，利于維持血糖含量的穩(wěn)定
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：19引用：2難度：0.5
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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（ ）
發(fā)布：2024/12/31 0:30:1組卷：112引用：7難度：0.7 -
2．學(xué)習(xí)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(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)入人體靶細胞內(nèi)，達到替代或修復(fù)缺陷基因、治療疾病的目的。導(dǎo)入基因插入位置不當、過高或過低表達，都可能會導(dǎo)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(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(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），以及針對該無義突變設(shè)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(dǎo)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(guān)病毒作為載體將sup-tRNA導(dǎo)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(guān)治療中具有非常大的應(yīng)用前景。
（1）侵染時，作為載體的重組腺相關(guān)病毒與靶細胞膜上的發(fā)生識別，引發(fā)內(nèi)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(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(jié)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(jié)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(shè)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(yīng)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(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(jié)構(gòu)，導(dǎo)致將其直接導(dǎo)入受體細胞中不能復(fù)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(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體用酶和DNA連接處理后連接起來，構(gòu)建基因表達載體，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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