法尼烯是某些植物合成的脂溶性物质，可抵御虫害，在医药、化妆品及能源方面具有重要用途。植物合成的法尼烯量很少，难以提取，科研人员尝试利用基因工程技术改造酵母菌以实现大量生产法尼烯。
（1）与大肠杆菌相比，酵母细胞最显著的结构特点是 有核膜包被的细胞核有核膜包被的细胞核。酵母菌具有大肠杆菌的 具有繁殖速度较快、遗传背景清晰、基因工程操作技术成熟具有繁殖速度较快、遗传背景清晰、基因工程操作技术成熟等优点，因而也常被改造为基因工程菌。
（2）科研人员将编码法尼烯合成酶（F酶）的基因导入酵母菌中，改造后的酵母菌Q可利用葡萄糖作为原料生产法尼烯，合成途径如图1所示。据图分析，F酶与酵母菌自身的E酶催化合成相应产物时需利用物质P，形成 竞争竞争关系，制约了法尼烯的产量。
（3）为解决上述问题，科研人员向酵母菌Q中导入生长素（IAA）合成酶基因、IAA受体基因等多个基因，获得酵母菌I。在酵母菌I中，自身持续合成的IAA作为 信号分子信号分子，与其受体结合，可引发受体与外源的蛋白B结合，进而将与蛋白B所融合的E酶降解，使物质P更多用于合成法尼烯。据此可知，对酵母菌1的基因改造还包括导入 蛋白B基因与E酶基因的结合蛋白B基因与E酶基因的结合基因以替换原有的 E酶E酶基因。
（4）发酵实验检测发现酵母菌1合成法尼烯的增量并不显著，推测由于酵母菌I增殖发育受到了抑制。因此科研人员将酵母菌I经系列改造得到酵母菌K，如图2所示。
①在酵母菌I中分别导入可合成IP（一种细胞分裂素）的A酶基因及IP受体基因。据图2分析，酵母菌K可合成IP并分泌至胞外，当酵母菌K密度增大使培养液中IP积累至临界浓度时，IP进入细胞，与 内质网内质网上的受体结合，激活Y蛋白进入细胞核与启动子结合激活Y蛋白进入细胞核与启动子结合，开启目标基因的表达。
②为实现在酵母菌K中通过IP动态调控E酶的降解，在改造酵母菌K的过程中，应将酵母菌I中 aa的启动子替换为图2中的启动子。同时图2中目标基因之一选用 dd以实现IP调节过程的正反馈。（以上两空均选填下列选项前的字母）
a.IAA合成酶基因
b.E酶基因
c.F酶基因
d.A酶基因
e.IP受体-E酶融合基因
f.IAA受体-F酶融合基因
（5）科研人员用不同酵母菌进行发酵实验，检测法尼烯产量及发酵过程中酵母菌的数量，结果如图3所示。
根据图3实验结果，结合上述研究，阐释酵母菌K法尼烯产量最优的原因是 酵母菌K密度低时，IP信号弱，E酶催化产生物质S，满足生存需要，菌体数量上升。酵母菌K密度增长到临界浓度后，通过正反馈调节快速提升IP含量，促进IAA合成酶基因表达，IAA合成增加，引发更多E酶降解，使物质P更多用于法尼烯合成酵母菌K密度低时，IP信号弱，E酶催化产生物质S，满足生存需要，菌体数量上升。酵母菌K密度增长到临界浓度后，通过正反馈调节快速提升IP含量，促进IAA合成酶基因表达，IAA合成增加，引发更多E酶降解，使物质P更多用于法尼烯合成。
【答案】有核膜包被的细胞核；具有繁殖速度较快、遗传背景清晰、基因工程操作技术成熟；竞争；信号分子；蛋白B基因与E酶基因的结合；E酶；内质网；激活Y蛋白进入细胞核与启动子结合；a；d；酵母菌K密度低时，IP信号弱，E酶催化产生物质S，满足生存需要，菌体数量上升。酵母菌K密度增长到临界浓度后，通过正反馈调节快速提升IP含量，促进IAA合成酶基因表达，IAA合成增加，引发更多E酶降解，使物质P更多用于法尼烯合成
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/14 8:0:9组卷：29引用：2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
