水稻穗粒数可影响水稻产量。研究者筛选到一株穗粒数异常突变体,并进行了相关研究。
(1)农杆菌Ti质粒上的T-DNA序列,可以从农杆菌中转移并随机插入到被侵染植物的 染色体DNA染色体DNA中,导致被插入的基因功能丧失。研究者用此方法构建水稻突变体库,并从中筛选到穗粒数异常突变体。
(2)研究者分别用EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶处理突变体的总DNA(T-DNA上没有三种限制酶的酶切位点),用HindⅢ处理野生型的总DNA,处理后进行电泳,使长短不同的DNA片段分离。电泳后DNA与DNA分子探针进行杂交,得到如图1结果。

①上述DNA分子探针是含放射性同位素标记的 T-DNAT-DNA片段。
②用不同限制酶处理都只得到一条杂交带,可以初步判断突变体为T-DNA 单个单个(单/多个)位点插入。
(3)研究者用某种限制酶处理突变体的DNA(如图2所示),用 DNA连接酶DNA连接酶将两端的黏性末端连接成环,以此为模板,再利用图2中的引物 ①④①④(从引物①②③④中选择,填编号)组合进行PCR,扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列。经过与野生型水稻基因组序列比对,确定T-DNA插入了2号染色体上的B基因中。
(4)研究发现,该突变体产量 低于低于(低于/高于)野生型,据此推测B基因可能促进水稻穗粒的形成。
(5)育种工作者希望利用B基因,对近缘高品质但穗粒数少的低产水稻品系2进行育种研究,以期提高其产量,下列思路可行的是 CC。
A.将上述野生型水稻与水稻品系2杂交,筛选具有优良性状的植株
B.对水稻品系2进行花药离体培养后用秋水仙素处理,选取性状优良植株
C.培育可以稳定遗传的转入B基因的水稻品系2植株
【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用.
【答案】染色体DNA;T-DNA;单个;DNA连接酶;①④;低于;C
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:75引用:2难度:0.6
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1.人类基因组计划测定了人体的24条染色体,这24条染色体是( )
发布:2024/12/31 0:30:1组卷:115引用:7难度:0.7 -
2.学习以下材料,回答(1)~(4)题。
利用抑制性tRNA进行无义突变遗传病的治疗
无义突变是由于某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密码子(UAA、UAG或UGA),从而使肽链合成提前终止,造成蛋白质的功能改变,引发相关疾病。约有10%~15%的人类基因相关遗传疾病是由无义突变引发的。常规的基因治疗是将正常基因的cDNA序列或是有治疗价值的基因(如CRISPR-Cas9相关的基因编辑工具)通过一定的方式导入人体靶细胞内,达到替代或修复缺陷基因、治疗疾病的目的。导入基因插入位置不当、过高或过低表达,都可能会导致副作用。尽管基因编辑可以实现生理水平的基因表达,但基因编辑工具引入外源蛋白可能引发强烈的免疫反应仍然是巨大的挑战。
抑制性tRNA(sup-tRNA)由天然tRNA改造而来,它的反密码子通过碱基配对原则可以识别无义突变的终止密码子,使得mRNA在翻译至无义突变位点时不启动翻译终止而是继续向后进行翻译,获得有功能的全长蛋白。
I型黏多糖贮积症的病因,是相关基因发生无义突变,产生终止密码子UAG。研究者构建小鼠该突变基因mldua和Flag基因融合的载体(图1),以及针对该无义突变设计的sup-tRNA表达载体(产生的sup-tRNA能够识别UAG并携带酪氨酸Tyr,简写作sup-tRNATyr),将其导入细胞进行研究,发现与具有相似作用的化合物G418比较,sup--tRNA的作用更加显著(图2);进一步利用重组腺相关病毒作为载体将sup-tRNA导入患病小鼠模型中,实验显示能够降低黏多糖过度积存,实现对该病症的有效治疗,其疗效可以持续半年以上。
从整体来看,G418在促进跨越无义突变位点继续翻译时引入的氨基酸较为随机,而sup-tRNA引入的氨基酸较为单一,且不会影响内源tRNA稳态,所以sup-tRNA在个体治疗中具有很高的安全性,因而在未来基因突变引起的疾病相关治疗中具有非常大的应用前景。
(1)侵染时,作为载体的重组腺相关病毒与靶细胞膜上的
(2)除了引入的氨基酸较为单一,不影响内源tRNA稳态,我们还可推断,用于治疗的sup-tRNA在正常终止密码子处
(3)研究者构建mldua突变基因和Flag基因融合的载体,目的是通过检测
(4)有文献报道,已在近1000个不同的人类基因中发现了7500多个无义突变。常规的基因治疗需要为每种疾病设计独特的治疗策略,这将是一项耗费惊人的项目。据此说明sup-tRNA的应用价值。发布:2025/1/3 8:0:1组卷:28引用:1难度:0.6 -
3.几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,自然界有些植物能产生几丁质酶催化几丁质水解从而抵抗真菌感染。通过基因工程将几丁质酶基因转入没有抗性的植物体内,可增强其抗真菌的能力。如图表示为获取几丁质酶基因而建立cDNA文库的过程。
(1)图示以mRNA为材料通过
(2)与选用老叶相比,选用嫩叶更容易提取到mRNA,原因是
(3)将从cDNA文库中获得的几丁质酶基因和质粒载体用发布:2025/1/5 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.7