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2022年1月7日,美國馬里蘭州的醫(yī)生首次將基因編輯豬的心臟移植到人類患者身上。如果異種移植可以實現(xiàn),將可明顯緩解器官緊缺的問題。然而心臟移植過程中會發(fā)生缺血再灌注損傷(IRI),可能導致心臟壞死。研究發(fā)現(xiàn),IRI通過促進Caspase 8等一系列凋亡基因的表達,導致細胞凋亡最終引起器官損傷。根據(jù)Caspase 8基因合成的小干擾RNA(siRNA)可以使Caspase 8基因沉默,有效抑制IRI所致的器官損傷。圖1是利用豬的心肌細胞開展siRNA作用研究的示意圖,圖2是此研究可能用到的4種限制酶及其切割位點,回答下列問題:菁優(yōu)網(wǎng)
   (1)圖中步驟②構(gòu)建重組質(zhì)粒需要使用
限制酶、DNA連接酶
限制酶、DNA連接酶
等工具酶。DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學鍵是
磷酸二酯鍵
磷酸二酯鍵
。
(2)與直接將siRNA導入豬的心肌細胞相比,通過重組質(zhì)粒將siRNA對應(yīng)的DNA序列導入心肌細胞的優(yōu)點是
可持續(xù)產(chǎn)生siRNA,使靶基因長時間沉默
可持續(xù)產(chǎn)生siRNA,使靶基因長時間沉默
(答出一點)。導入過程最常用的方法是
顯微注射法
顯微注射法
,
(3)研究人員根據(jù)Caspase 8基因的堿基序列,設(shè)計了三種序列分別導入豬的心肌細胞,通過測定靶基因Caspase 8的mRNA含量來確定最優(yōu)序列。測定mRNA含量時,需提取心肌細胞的總RNA,經(jīng)過
逆轉(zhuǎn)錄
逆轉(zhuǎn)錄
過程得到cDNA,再進行PCR擴增,測定PCR產(chǎn)物量,結(jié)果如圖3所示,據(jù)此判斷最優(yōu)序列是
序列2
序列2
。
(4)將豬心臟移植到人體面臨的最大挑戰(zhàn)是免疫排斥反應(yīng),這是因為免疫系統(tǒng)會把外來器官當作抗原(“非己”)成分進行攻擊。請說出一種解決這一問題的思路:
可以利用基因工程技術(shù)將免疫排斥有關(guān)豬的抗原基因敲除或轉(zhuǎn)入一些人類特有蛋白的基因,將豬細胞偽裝成人的細胞
可以利用基因工程技術(shù)將免疫排斥有關(guān)豬的抗原基因敲除或轉(zhuǎn)入一些人類特有蛋白的基因,將豬細胞偽裝成人的細胞
(利用基因工程的方法)。異體移植易出現(xiàn)免疫排斥,但胚胎移植卻能夠在受體子宮內(nèi)存活,胚胎移植能夠在受體內(nèi)存活的前提條件是
受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
。

【答案】限制酶、DNA連接酶;磷酸二酯鍵;可持續(xù)產(chǎn)生siRNA,使靶基因長時間沉默;顯微注射法;逆轉(zhuǎn)錄;序列2;可以利用基因工程技術(shù)將免疫排斥有關(guān)豬的抗原基因敲除或轉(zhuǎn)入一些人類特有蛋白的基因,將豬細胞偽裝成人的細胞;受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/7/5 8:0:9組卷:20引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.科研小組利用基因工程技術(shù)將“抗蟲基因”轉(zhuǎn)入棉花細胞成功培育出抗蟲棉,該技術(shù)所用的含“抗蟲基因”的DNA與質(zhì)粒上相關(guān)限制酶的酶切位點分別如圖1、圖2所示(不同限制酶的識別序列和酶切位點:BamHⅠ5′-GGATCC-3′,BclⅠ5′-TGATCA-3′,Sau3AⅠ5′-GATC-3′,HindⅢ5′-AAGCTT-3′)。請分析并回答以下問題:
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    (1)將抗蟲基因轉(zhuǎn)入棉花細胞前,可以通過PCR擴增獲得大量抗蟲基因,PCR擴增前應(yīng)根據(jù)
     
    設(shè)計引物。培育轉(zhuǎn)基因棉花的核心工作是
     
    。由圖1和圖2分析可知,研究人員應(yīng)選擇
     
    限制酶處理含抗蟲基因的DNA片段,在處理質(zhì)粒的時候應(yīng)選擇
     
    限制酶。
    (2)蛋白酶抑制劑基因也是一種抗蟲基因,某研究團隊將胰蛋白酶抑制劑(NaPI)和胰凝乳蛋白酶抑制劑(StPin1A)的基因單獨或共同轉(zhuǎn)化,獲得轉(zhuǎn)基因植株。
    ①將抗蟲基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)時,除了采用我國科學家獨創(chuàng)的花粉管通道法,還可以采用
     
    法,使用該方法時,應(yīng)將抗蟲基因插入到質(zhì)粒的
     
    區(qū)域。
    ②標記基因可用于檢測目的基因是否導入,由圖2可知,應(yīng)選含有
     
    的培養(yǎng)基篩選含有重組質(zhì)粒的細胞。為了檢測目的基因在受體細胞中是否穩(wěn)定表達,在分子水平上的檢測方法為
     
    。
    ③圖3為將胰蛋白酶抑制劑(NaPI)和胰凝乳蛋白酶抑制劑(StPin1A)的基因單獨或共同轉(zhuǎn)化的實驗結(jié)果,據(jù)結(jié)果分析,
     
    (選填“NaPI”或“StpinlA”或“NaPI+StpinlA”)轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲效果最佳,得出該結(jié)論的原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/19 5:30:2組卷:38引用:2難度:0.5
  • 2.某科研小組從土壤菌株A、B中分離到同源性為93%的Bt1抗蟲基因和Bt2抗蟲基因的編碼序列,并運用交錯延伸PCR技術(shù)獲得了抗蟲性能強的重組B基因,轉(zhuǎn)入煙草獲得成功,過程如圖所示。下列選項正確的是(  )
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    注:①交錯延伸PCR:基因Bt1和Bt2均作為模板,所需引物相同,圖中僅示其中一條鏈的延伸情況。②啟動子Pr1a可在煙草葉肉細胞中特異性啟動基因的轉(zhuǎn)錄。③圖中生長素合成酶基因是通過成熟mRNA逆轉(zhuǎn)錄獲得的DNA片段,可使植物細胞合成生長素。

    發(fā)布:2024/11/16 21:0:1組卷:36引用:2難度:0.5
  • 3.基因工程在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和食品工業(yè)等多方面的應(yīng)用發(fā)展迅速,如圖表示利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人血清白蛋白的兩條途徑。下列敘述錯誤的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/14 7:0:1組卷:62引用:7難度:0.7
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