城市降雨径流中含多种污染物，其中有机物多环芳烃（PAHs）具有极强生物毒性，常积累于路边滞留池中，产生持久的生态风险。研究者构建了一种高效降解PAHs的工程菌用于生态修复。
（1）生态修复效果除受工程菌的降解能力限制外，还与工程菌和本地微生物之间的 竞争竞争等有关。研究者调研滞留池中PAHs种类，发现以芘为主。将滞留池土壤溶液接种于添加芘的培养基中，筛选获得三种菌株，再分别接种于芘作唯一碳源的培养基中，均无法形成菌落，说明三者均对芘有一定的 耐受性耐受性，但无法降解芘。最终筛选获得基因工程改造的受体菌。
（2）将控制高效降解PAHs的RHD基因与绿色荧光蛋白基因（CFP基因）融合后构建重组质粒，导入受体菌获得工程菌。分别提取工程菌的拟核DNA与质粒，PCR结果如图1，可知目的基因 从重组质粒整合至拟核DNA从重组质粒整合至拟核DNA。
（3）将工程菌培养在以芘为唯一碳源的培养基中，检测荧光强度及芘含量随时间的变化，结果如图2。
据图可知，荧光强度可作为工程菌降解芘的指标，依据是 随着重组菌中的荧光强度增高，培养基中芘含量不断下降随着重组菌中的荧光强度增高，培养基中芘含量不断下降。
（4）工程菌在特定条件下自毁可降低生态风险。利用以下材料，提出可自毁的工程菌的设计思路。
T质粒，核酸水解酶基因（nuc基因），lac启动子，IPTG（可诱导lac启动子启动转录）
利用lac启动子及nuc基因与T质粒构建重组载体，导入工程菌，需要时进行IPTG诱导，引发自毁利用lac启动子及nuc基因与T质粒构建重组载体，导入工程菌，需要时进行IPTG诱导，引发自毁。
（5）后续评价了可自毁工程菌对微生物群落结构的影响。综合上述研究，完善技术路线图。 微生物群落结构→基因工程菌→安全性微生物群落结构→基因工程菌→安全性。
【答案】竞争；耐受性；从重组质粒整合至拟核DNA；随着重组菌中的荧光强度增高，培养基中芘含量不断下降；利用lac启动子及nuc基因与T质粒构建重组载体，导入工程菌，需要时进行IPTG诱导，引发自毁；微生物群落结构→基因工程菌→安全性
【解答】
【点评】
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发布：2024/11/7 19:30:1组卷：48引用：1难度：0.6
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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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