蜘蛛丝(丝蛋白)有着超强的抗张强度。可制成防弹背心、人造韧带等。蜘蛛通过在腹部的腺体生成蜘蛛丝,并使用一种名为“喷丝头”的器官将蛛丝排出体外。由于蜘蛛会互相攻击,吃掉同类,因此无法像蚕丝一样通过养殖大量生产。美国科学家兰迪•莱维斯把一些蜘蛛DNA转置到山羊的DNA中,使其产出的羊奶经过提炼、干燥后变成与蜘蛛丝质地一模一样的丝绸。如图是创造“蜘蛛羊”的过程,回答下列问题:

(1)从 蜘蛛腹部腺体蜘蛛腹部腺体细胞中提取mRNA,反转录为cDNA,根据 蛛丝蛋白基因两端的已知脱氧核苷酸序列蛛丝蛋白基因两端的已知脱氧核苷酸序列设计引物,获取和扩增目的基因,通常采用 琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳的方法来鉴定其扩增产物。
(2)甲过程需用到的工具有 限制酶、DNA连接酶、载体限制酶、DNA连接酶、载体(填工具名称)。对X中的启动子的要求是 能使蜘蛛丝蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达能使蜘蛛丝蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达。
(3)科学家将蜘蛛牵丝蛋白基因整合到细毛羊胎儿成纤维细胞中,并用此细胞作为核供体,结合核移植技术,成功获得了能合成蛛丝蛋白的转基因细毛羊。
①对成纤维细胞进行体外传代培养时,需用胰蛋白酶处理贴壁细胞,使之分散成单个细胞,再用 离心法离心法法收集细胞,之后再继续分瓶培养。
②用细毛羊卵母细胞作为核移植的受体,在核移植之前必须先对卵母细胞进行的操作是培养至 MⅡMⅡ时期,通过显微操作去核法去除卵母细胞的细胞“核”,该“核”实质为 纺锤体-染色体复合物纺锤体-染色体复合物。
③采用羊胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆的优势在于可以获得 可以获得大量遗传物质相同的后代可以获得大量遗传物质相同的后代。为了提高已有重组胚胎的利用率,可采用 胚胎分割胚胎分割技术。
【答案】蜘蛛腹部腺体;蛛丝蛋白基因两端的已知脱氧核苷酸序列;琼脂糖凝胶电泳;限制酶、DNA连接酶、载体;能使蜘蛛丝蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达;离心法;MⅡ;纺锤体-染色体复合物;可以获得大量遗传物质相同的后代;胚胎分割
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:52引用:2难度:0.5
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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