CRISPR-Cas系统是在细菌中广泛存在的防御机制。该系统能截取噬菌体的DNA片段，并将其插入到细菌自身DNA的CRISRP序列中，该序列表达产生的gRNA （引导RNA）与细菌的Cas9蛋白构成Cas9/gRNA复合物，并在gRNA的引导下特异性识别和切割再次入侵的噬菌体。
2021年4月，中科院微生物研究所揭示了在细菌中与CRISPR-Cas系统共同存在的一对毒素抗毒素RNA系统（简称CreT-A系统），其作用机制如下图所示。
请回答下列问题：
（1）Cas9/gRNA 复合物的功能类似于基因工程工具中的 限制酶限制酶。CRISPR-Cas系统截取噬菌体DNA片段插入自身CRISPR序列中，相当于基因工程的 构建基因表达载体构建基因表达载体步骤。
（2）gRNA精准识别入侵的外源DNA片段遵循的原理是 碱基互补配对原则碱基互补配对原则。科学家基于CRISPR-Cas系统发展出了基因编辑技术，在对不同目标DNA进行编辑时，应使用Cas9蛋白和 不同不同 （选填“相同”或“不同”）的gRNA进行基因编辑。
（3）CRISPR-Cas系统在细菌中的稳定性维持是其抗病毒功能实现的关键基础。CreT-A 系统中的Cre-A能够精确识别Cre-T的启动子，从而抑制相关基因的转录而发挥作用。据上图分析，在细菌与噬菌体长期进化的过程中，CreT-A 系统的存在意义是 CRISPR-Cas正常时，抗毒素CreA可以抑制毒素CreT的表达；CRISPR-Cas被破坏时，会诱导表达CreT毒素并杀死细菌，CreT-A系统的作用维持了CRISPR-Cas系统在细菌群体中的稳定存在CRISPR-Cas正常时，抗毒素CreA可以抑制毒素CreT的表达；CRISPR-Cas被破坏时，会诱导表达CreT毒素并杀死细菌，CreT-A系统的作用维持了CRISPR-Cas系统在细菌群体中的稳定存在。
【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用．
【答案】限制酶；构建基因表达载体；碱基互补配对原则；不同；CRISPR-Cas正常时，抗毒素CreA可以抑制毒素CreT的表达；CRISPR-Cas被破坏时，会诱导表达CreT毒素并杀死细菌，CreT-A系统的作用维持了CRISPR-Cas系统在细菌群体中的稳定存在
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：5引用：1难度：0.7
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1．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发生识别，引发内吞，进入细胞后释放单链DNA作为模板，利用宿主细胞的催化合成其互补DNA链，再经过过程产生sup-tRNA。
（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（填“能”或“不能”）继续往后翻译，具有很高的安全性。
（3）研究者构建mldua突变基因和Flag基因融合的载体，目的是通过检测来确定是否跨越无义突变位点继续向后翻译。实验结果表明，相比于化合物G418，sup-tRNA在促进无义突变位点的翻译方面更加有效，支持这一结论的依据是：。
（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 -
2．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 -
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为材料通过法获得cDNA，该方法依据的原理是，通过这种方法获得的基因中因缺乏和结构，导致将其直接导入受体细胞中不能复制和表达。
（2）与选用老叶相比，选用嫩叶更容易提取到mRNA，原因是，且提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是。
（3）将从cDNA文库中获得的几丁质酶基因和质粒载体用酶和DNA连接处理后连接起来，构建基因表达载体，DNA连接酶催化形成的化学键是。发布：2025/1/5 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.7
