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阅读下面的材料,完成(1)~(4)题。
       转基因产品已经越来越多地进入了人们的生活。2020年7月,两种国产转基因农作物获得生物安全证书。这是近十年来第二批获得生物安全证书的国产转基因作物,一种是转epsps和pat基因抗除草剂玉米(DBN9858),另一种是转基因抗除草剂大豆。我国是农业大国,对转基因农作物的管理非常严格。根据我国法规,除需对国产转基因农作物进行检测外,进出境的所有农产品均需进行转基因成分的检测。
       对转基因植物产品的检测方法,目前主要有两类:一类是以导入外源基因的特定DNA序列为检测对象;另一类则是以外源基因表达的蛋白质为检测对象。通常被检测的特定DNA序列包括两类:一类是非目的基因序列,主要为载体上通常具有的各种组成元件;另一类被检测的则是目的基因序列本身。
       基因芯片技术是一种能有效地对转基因作物进行检测的新技术。以对DBN9858的检测为例,第一步,针对待测的特定DNA片段设计引物,扩增出的特定DNA片段带上标记制成探针,经变性后通过芯片点样仪固定到杂交膜上,再经过一定的处理,便得到可用于检测的DNA芯片(如图1);第二步,从待测植物中提取DNA作为模板,加入引物进行扩增;第三步,将扩增产物经过变性处理后铺于芯片表面,放入杂交盒中,在适宜条件下进行杂交;第四步,待反应结束后,对芯片进行清洗等处理,用仪器检测芯片上的杂交结果。利用基因芯片可以实现一次性高通量快速检测,是一种具有良好发展前景的检测手段。
(1)利用基因芯片可检测特定DNA序列依据的是
碱基互补配对
碱基互补配对
原则。对DBN9858进行检测的基因芯片的阵列设计为:第1列为空白对照,第2列固定玉米植株的内源基因作为阳性对照,第3列固定与玉米DNA序列高度
非同源
非同源
(填“同源”或“非同源”)的DNA片段作为阴性对照,第4~6列可分别固定
epsps基因
epsps基因
pat基因
pat基因
启动子(或终止子、标记基因)
启动子(或终止子、标记基因)
进行检测,每列重复多次以保证结果的准确性。
(2)制备探针可采用缺口平移法(如图2),即先利用DNA酶使DNA分子上产生
单链
单链
(填“单链”或“双链”)缺口,再利用DNA聚合酶具有的核酸外切酶活性和聚合酶活性,在缺口处的5'末端每切除一个脱氧核苷酸,同时在3'末端添加一个
带标记
带标记
的脱氧核苷酸,最终制成所需探针。
(3)若该基因芯片检测有效,转基因玉米DBN9858的样本在芯片的第
2456
2456
列上均应出现检测信号,非转基因玉米则应在第
2
2
列上出现检测信号。若该基因芯片准备商品化,你认为还应该在哪些方面进一步改进?(至少一点)
(4)除了基因检测,还可以采用
抗原-抗体杂交
抗原-抗体杂交
方法检测农产品中的蛋白质.对转基因农产品进行检测时,常常会出现假阳性或假阴性的结果,下列分析合理的是
ACD
ACD
(多选)。
A.某些检测成分在植物中天然存在,导致检测出现假阳性结果
B.PCR引物设计复杂,若引物间发生结合,会出现假阳性结果
C.转基因产品中外源基因表达产物在细胞中被加工、修饰,难以检测,出现假阴性结果
D.转基因作物中的外源成分含量低、在加工过程中易变性,导致出现假阴性结果

【答案】碱基互补配对;非同源;epsps基因;pat基因;启动子(或终止子、标记基因);单链;带标记;2456;2;抗原-抗体杂交;ACD
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:42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
     
    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
  • 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
     
     
    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
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