基因工程与疫苗研发
结核病是由结核分枝杆菌(简称结核菌)引起的致死性疾病,接种卡介苗是预防结核病的有效手段。近年来,耐药结核病不断出现。我国科研者研制出了一种重组耐药卡介苗(RdrBCG),即在原有卡介苗的基础上引入Ag85B和Rv2628两个新的基因,用于辅助治疗耐药结核病。

(1)在重组质粒建构过程中,使用到了限制酶Pst I。结合图示所给酶切位点(灰色底色)等信息,写出重组质粒的制备过程:将Rv2628与质粒混合,加入限制酶Pst I和Nde I后,再加入DNA连接酶形成重组质粒1,再将重组质粒1与Ag85B混合,加入限制酶BamH I和Hind III,再加入DNA连接酶形成图所示的重组质粒。将Rv2628与质粒混合,加入限制酶Pst I和Nde I后,再加入DNA连接酶形成重组质粒1,再将重组质粒1与Ag85B混合,加入限制酶BamH I和Hind III,再加入DNA连接酶形成图所示的重组质粒。。(书写时限制酶可仅保留首字母,如限制酶Pst I简写为酶P)
(2)将野生结核菌接种在含有多种治疗结核病药物的培养基中,最终筛选出了一种耐药菌株作为实验材料。下列对于该耐药菌获得的过程说明正确的是 BCDBCD。(多选)
A.培养基中的药物使结核菌产生耐药性变异
B.培养过程中结核菌的变异结果多样
C.耐药结核菌在培养基环境的选择作用下存活
D.培养基中的药物加剧了结核菌的突变速率
(3)对免疫缺陷小鼠接种RdrBCG,下列实验结果能说明RdrBCG安全性的是 CC。
A.肺部检测到Ag85B、Rv2628稳定表达
B.肺部提取物经培养可见结核菌菌落
C.小鼠未患结核病且存活
D.脾部提取物经培养可见结核菌菌落
(4)为检测RdrBCG是否具有辅助治疗耐药结核病的效果,以用耐药结核菌感染的小鼠作为实验对象,应选择的实验组有 ③⑤⑥③⑤⑥。(填写编号)
①接种RdrBCG的小鼠
②接种普通卡介苗的小鼠
③药物治疗+接种RdrBCG
④药物治疗+接种普通卡介苗
⑤不作处理的被感染小鼠
⑥药物治疗被感染的小鼠
【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用.
【答案】将Rv2628与质粒混合,加入限制酶Pst I和Nde I后,再加入DNA连接酶形成重组质粒1,再将重组质粒1与Ag85B混合,加入限制酶BamH I和Hind III,再加入DNA连接酶形成图所示的重组质粒。;BCD;C;③⑤⑥
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:28引用:1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