假结核耶尔森氏菌(细菌Y)与其他细菌的竞争中常常据优势,推测与其tce1基因和tci1基因的表达有关。
(1)细菌Y的核糖体可与尚未转录完成的 mRNAmRNA结合进行蛋白质的翻译。
(2)研究者用获取的基因分别构建重组质粒。将转化后的大肠杆菌进行培养、计数,绘制出大肠杆菌生长曲线,如图1。转化前需先将大肠杆菌处理为 感受态感受态细胞,对照组大肠杆菌导入 空质粒空质粒。据图1结果推测tce1蛋白对大肠杆菌具有毒性,tci1蛋白的作用是 中和中和tce1蛋白的毒性。

(3)研究者利用野生型细菌Y及其不同突变体进行了如下实验:固体培养基表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜,滤膜不影响菌体吸收培养基中的营养物质。将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜,滴加等量的另一种菌(上层菌),共同培养48h后,将两张滤膜上菌体刮下计数,计算上层菌与下层菌数量的比值,得到图2结果。
①实验中的 滤膜、固体培养基滤膜、固体培养基等均需灭菌处理;对菌体进行计数的方法是:先将菌体进行 梯度稀释梯度稀释,再 涂布涂布到固体培养基表面,待菌落数稳定时计数。
②图2结果 支持支持(支持/不支持)(2)推测。请解释乙组结果出现的原因 野生型可产生tce1蛋白作用于tce1-tci1双突变体,后者无法产生tci1蛋白中和tce1蛋白的毒性,生长受抑制,使野生菌在竞争中占据优势野生型可产生tce1蛋白作用于tce1-tci1双突变体,后者无法产生tci1蛋白中和tce1蛋白的毒性,生长受抑制,使野生菌在竞争中占据优势。
(4)tce1蛋白能与细菌表面的B蛋白识别并结合。研究者设计基因表达载体转化获得工程菌,生产出能发出绿色荧光的tce1蛋白GFP基因控制合成的蛋白可发出绿色荧光,将该蛋白与野生型细菌Y及其B蛋白突变体菌接触后,结果证实tce1蛋白可通过B蛋白进入靶细胞内发挥作用。请填写基因表达载体中①~④的结构名称,并预期实验结果。
①~④依次为 启动子、GFP-tce1融合基因、终止子、标记基因启动子、GFP-tce1融合基因、终止子、标记基因。
预期结果:细菌Y检测到绿色荧光,B蛋白突变体未检测到绿色荧光细菌Y检测到绿色荧光,B蛋白突变体未检测到绿色荧光。
(5)进一步研究表明tce1蛋白具有DNA水解酶活性。综合上述研究,阐明细菌Y在与其他细菌的竞争中占据优势的原因。
【答案】mRNA;感受态;空质粒;中和;滤膜、固体培养基;梯度稀释;涂布;支持;野生型可产生tce1蛋白作用于tce1-tci1双突变体,后者无法产生tci1蛋白中和tce1蛋白的毒性,生长受抑制,使野生菌在竞争中占据优势;启动子、GFP-tce1融合基因、终止子、标记基因;细菌Y检测到绿色荧光,B蛋白突变体未检测到绿色荧光
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:90引用:1难度:0.6
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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
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