2022年1月7日，美国马里兰州的医生首次将基因编辑猪的心脏移植到人类患者身上。如果异种移植可以实现，将可明显缓解器官紧缺的问题。请回答下列问题：
（1）进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当作 “非己”（抗原）“非己”（抗原）成分进行攻击，这就是器官移植容易失败的原因。在免疫排斥中起主要作用的是 细胞细胞免疫。
（2）为了更好地减少免疫排斥反应，研究者在猪的培育过程中，进行了基因编辑。敲除了三个和人类可能会产生排斥的基因，同时添加了6个帮助人类免疫系统接受猪心脏的基因。常用的基因编辑系统是CRISPR/Cas9基因编辑系统。该系统主要包含向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分：sgRNA能特异性识别特定的DNA序列，能引导Cas9蛋白到相应位置切割DNA，最终实现对靶基因序列定点编辑。
①基因编辑过程可能需要的工具酶是 限制性核酸内切酶、DNA连接酶限制性核酸内切酶、DNA连接酶。
②科学家运用基因工程删除了猪细胞中和人产生排斥的基因，添加了6个帮助人类免疫系统接受猪心脏的基因。从变异的角度看，这种变异属于 可遗传变异可遗传变异。
③CRISPR/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”，sgRNA的识别序列越短，基因编辑的脱靶率越高。请分析原因：sgRNA的识别序列短，特异性差，容易与其他片段结合造成编辑出错sgRNA的识别序列短，特异性差，容易与其他片段结合造成编辑出错。
（3）除了进行基因敲除外，科学家还试图通过导入少量基因，将人体高度分化的成熟体细胞重新编程为可发育成身体组织的非成熟细胞。这种细胞与人类胚胎干细胞极其相似，称为诱导多能干细胞（iPS细胞）。据此推测iPS细胞功能特点是 具有发育全能性具有发育全能性。
（4）尽管异体移植易出现免疫排斥，但胚胎移植却能够在受体子宫内存活。胚胎移植能够在受体内存活的前提条件是 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用．
【答案】“非己”（抗原）；细胞；限制性核酸内切酶、DNA连接酶；可遗传变异；sgRNA的识别序列短，特异性差，容易与其他片段结合造成编辑出错；具有发育全能性；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：41引用：3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
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