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。然而心脏移植过程中会发生缺血再灌注损伤(IRI),可能导致心脏坏死。研究发现,IRI通过促进Caspase 8等一系列凋亡基因的表达,导致细胞凋亡最终引起器官损伤。根据Caspase 8基因合成的小干扰RNA(siRNA)可以使Caspase 8基因沉默,有效抑制IRI所致的器官损伤。图1是利用猪的心肌细胞开展siRNA作用研究的示意图,图2是此研究可能用到的4种限制酶及其切割位点,回答下列问题:
(1)图中步骤②构建重组质粒需要使用 限制酶、DNA连接酶限制酶、DNA连接酶等工具酶。DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是 磷酸二酯键磷酸二酯键。
(2)与直接将siRNA导入猪的心肌细胞相比,通过重组质粒将siRNA对应的DNA序列导入心肌细胞的优点是 可持续产生siRNA,使靶基因长时间沉默可持续产生siRNA,使靶基因长时间沉默(答出一点)。导入过程最常用的方法是 显微注射法显微注射法,
(3)研究人员根据Caspase 8基因的碱基序列,设计了三种序列分别导入猪的心肌细胞,通过测定靶基因Caspase 8的mRNA含量来确定最优序列。测定mRNA含量时,需提取心肌细胞的总RNA,经过 逆转录逆转录过程得到cDNA,再进行PCR扩增,测定PCR产物量,结果如图3所示,据此判断最优序列是 序列2序列2。
(4)将猪心脏移植到人体面临的最大挑战是免疫排斥反应,这是因为免疫系统会把外来器官当作抗原(“非己”)成分进行攻击。请说出一种解决这一问题的思路:可以利用基因工程技术将免疫排斥有关猪的抗原基因敲除或转入一些人类特有蛋白的基因,将猪细胞伪装成人的细胞可以利用基因工程技术将免疫排斥有关猪的抗原基因敲除或转入一些人类特有蛋白的基因,将猪细胞伪装成人的细胞(利用基因工程的方法)。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。
【答案】限制酶、DNA连接酶;磷酸二酯键;可持续产生siRNA,使靶基因长时间沉默;显微注射法;逆转录;序列2;可以利用基因工程技术将免疫排斥有关猪的抗原基因敲除或转入一些人类特有蛋白的基因,将猪细胞伪装成人的细胞;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:2024/7/5 8:0:9组卷:22引用:1难度:0.6
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