2019年1月24日，《国家科学评论》发表了上海科学家团队的一项重要成果。即通过基因编辑技术切除猕猴受精卵中BMAL1基因（生物节律核心基因），成功培育出5只BMAL1基因敲除的体细胞克隆猴。基因编辑工具是经过改造的CRISPR/Cas9系统。该系统由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白组成，由sgRNA引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割来完成基因的编辑过程。其工作原理如图所示，请回答：
（1）图中Cas9-sgRNA复合体用显微注射显微注射方法注入受体细胞；基因编辑工具中对基因进行剪切的是Cas9蛋白Cas9蛋白。
（2）sgRNA能与靶DNA分子特异性识别、结合的原理是SgRNAR的碱基序列与靶DNA分子发生碱基互补配对SgRNAR的碱基序列与靶DNA分子发生碱基互补配对。
（3）从个体水平鉴定，若BMAL1基因敲除成功，猕猴表现为生物节律紊乱生物节律紊乱。在培育体细胞克隆猴的过程中，涉及的胚胎工程技术主要有卵母细胞的采集与培养、体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植卵母细胞的采集与培养、体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植（答出2项即可）。
（4）在人类生物节律紊乱机理研究方面，猕猴模型比小鼠，果蝇等传统模型动物更加理想。基因编辑后通过体细胞克隆得到数只BMAL1缺失猕猴（A组），与仅通过基因编辑受精卵得到的数只BMAL1缺失猕猴（B组）比较，A组A组 （填“A组”或“B组”）更适合做疾病研究模型动物，理由是理论上A组小鼠的遗传物质一致，提高了科学研究的可靠性和可比性，B组小鼠遗传物质存在差异，降低科学研究的可靠性和可比性理论上A组小鼠的遗传物质一致，提高了科学研究的可靠性和可比性，B组小鼠遗传物质存在差异，降低科学研究的可靠性和可比性。
【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用．
【答案】显微注射；Cas9蛋白；SgRNAR的碱基序列与靶DNA分子发生碱基互补配对；生物节律紊乱；卵母细胞的采集与培养、体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植；A组；理论上A组小鼠的遗传物质一致，提高了科学研究的可靠性和可比性，B组小鼠遗传物质存在差异，降低科学研究的可靠性和可比性
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：24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 -
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
