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2022年1月7日,美國(guó)馬里蘭州的醫(yī)生首次將基因編輯豬的心臟移植到人類(lèi)患者身上。如果異種移植可以實(shí)現(xiàn),將可明顯緩解器官緊缺的問(wèn)題。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)進(jìn)行器官移植手術(shù)后,免疫系統(tǒng)會(huì)把來(lái)自其他人的器官當(dāng)作
“非己”(抗原)
“非己”(抗原)
成分進(jìn)行攻擊,這就是器官移植容易失敗的原因。在免疫排斥中起主要作用的是
細(xì)胞
細(xì)胞
免疫。
(2)為了更好地減少免疫排斥反應(yīng),研究者在豬的培育過(guò)程中,進(jìn)行了基因編輯。敲除了三個(gè)和人類(lèi)可能會(huì)產(chǎn)生排斥的基因,同時(shí)添加了6個(gè)幫助人類(lèi)免疫系統(tǒng)接受豬心臟的基因。常用的基因編輯系統(tǒng)是CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包含向?qū)NA(sgRNA)和Cas9蛋白兩部分:sgRNA能特異性識(shí)別特定的DNA序列,能引導(dǎo)Cas9蛋白到相應(yīng)位置切割DNA,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)靶基因序列定點(diǎn)編輯。
①基因編輯過(guò)程可能需要的工具酶是
限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶
限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶

②科學(xué)家運(yùn)用基因工程刪除了豬細(xì)胞中和人產(chǎn)生排斥的基因,添加了6個(gè)幫助人類(lèi)免疫系統(tǒng)接受豬心臟的基因。從變異的角度看,這種變異屬于
可遺傳變異
可遺傳變異
。
③CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)有時(shí)存在編輯對(duì)象出錯(cuò)而造成“脫靶”,sgRNA的識(shí)別序列越短,基因編輯的脫靶率越高。請(qǐng)分析原因:
sgRNA的識(shí)別序列短,特異性差,容易與其他片段結(jié)合造成編輯出錯(cuò)
sgRNA的識(shí)別序列短,特異性差,容易與其他片段結(jié)合造成編輯出錯(cuò)
。
(3)除了進(jìn)行基因敲除外,科學(xué)家還試圖通過(guò)導(dǎo)入少量基因,將人體高度分化的成熟體細(xì)胞重新編程為可發(fā)育成身體組織的非成熟細(xì)胞。這種細(xì)胞與人類(lèi)胚胎干細(xì)胞極其相似,稱(chēng)為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)。據(jù)此推測(cè)iPS細(xì)胞功能特點(diǎn)是
具有發(fā)育全能性
具有發(fā)育全能性

(4)盡管異體移植易出現(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(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
。
【答案】“非己”(抗原);細(xì)胞;限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶;可遺傳變異;sgRNA的識(shí)別序列短,特異性差,容易與其他片段結(jié)合造成編輯出錯(cuò);具有發(fā)育全能性;受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:41引用:3難度:0.7
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  • 1.人的血清白蛋白(HSA)有許多作用,臨床上需求量很大??茖W(xué)家將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中,培育轉(zhuǎn)基因奶牛(乳腺生物反應(yīng)器),利用牛的乳汁生產(chǎn)血清白蛋白。此過(guò)程不涉及的操作是(  )
    發(fā)布:2024/8/19 15:0:1組卷:5引用:1難度:0.7
  • 2.口服腫瘤疫苗可以借由腸道豐富的免疫環(huán)境來(lái)刺激強(qiáng)烈的抗腫瘤免疫反應(yīng),從而達(dá)到良好的免疫效果。研究人員對(duì)大腸桿菌(腸道中最豐富的共生菌)進(jìn)行基因工程改造獲得工程菌。該工程菌可作為口服腫瘤疫苗激活機(jī)體特異性免疫,實(shí)現(xiàn)腫瘤的預(yù)防和治療。具體研究如下:
    (1)疫苗載體構(gòu)建及工程菌的制備
    部分腸道細(xì)菌能夠分泌外膜囊泡(OMV),OMV能穿越腸道上皮屏障,活化腸黏膜內(nèi)豐富的免疫細(xì)胞。研究人員利用如圖1所示元件構(gòu)建表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌來(lái)制備工程菌:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (注:ClyA:OMV表面特異蛋白的基因;Ag:腫瘤細(xì)胞表面特異性抗原基因;mFc:小鼠Fc基因)
    ①選擇大腸桿菌來(lái)制備工程菌的原因有
     
    (答出兩點(diǎn)即可)。
    ②圖1中,ClyA基因的作用是
     
    ;mFc基因的表達(dá)產(chǎn)物能夠與樹(shù)突狀細(xì)胞(DCs)表面的特異性受體結(jié)合,從而提高DCs
     
    OMV的能力。
    (2)免疫效果調(diào)節(jié)及評(píng)估
    為避免長(zhǎng)期抗原刺激引起的免疫耐受,研究人員引入阿拉伯糖誘導(dǎo)型啟動(dòng)子來(lái)控制ClyA-Ag-mFc融合蛋白基因的表達(dá),即只有在阿拉伯糖存在的情況下,才會(huì)誘導(dǎo)表達(dá)融合蛋白。為進(jìn)一步證實(shí)按上述流程操作制備的工程菌在人為可控條件下引發(fā)特異性免疫反應(yīng)的效果,研究人員用健康的小鼠進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
    組別 載體構(gòu)建具體操作 第0、4、8天口服阿拉伯糖 結(jié)果檢測(cè)
    A組 空載體 + 第12天,每組隨機(jī)取5只小鼠的等量的脾臟細(xì)胞與肺轉(zhuǎn)移性黑色素瘤細(xì)胞共培養(yǎng),檢測(cè)黑色素瘤細(xì)胞存活率,結(jié)果如圖2。
    B組 ClyA-mFc +
    c組 ClyA-OVA +
    D組 ClyA-OVA-mFc (a)
    E組 (b) (c)
    (注:“+”代表口服、“-”代表不口服;OVA:肺轉(zhuǎn)移性黑色素瘤細(xì)胞表面特異性抗原基因)
    ①D、E組的操作和口服情況分別是a:
     
    ;b:
     
    ;c
     
    。圖2結(jié)果說(shuō)明工程菌在人為可控條件下引發(fā)了特異性免疫反應(yīng),理由是
     
    。
    ②研究人員在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,增加了實(shí)驗(yàn)小組口服阿拉伯糖的頻率和天數(shù),其目的是研究
     

    (3)該工程菌的開(kāi)發(fā)為不同腫瘤的精準(zhǔn)治療提供了可能。參考本實(shí)驗(yàn),利用圖3設(shè)計(jì)針對(duì)治療皮下結(jié)腸腫瘤的工程菌表達(dá)載體元件
     
    發(fā)布:2024/8/23 4:0:1組卷:14引用:3難度:0.6
  • 3.猴痘是由猴痘病毒(一種RNA病毒)感染所致的一種病毒性人畜共患病,臨床上表現(xiàn)為發(fā)熱、皮疹、淋巴結(jié)腫大等。據(jù)世衛(wèi)組織回顧性研究數(shù)據(jù)顯示,天花疫苗接種對(duì)預(yù)防猴痘有效性可達(dá)85%。中國(guó)首席科學(xué)家、中國(guó)生物董事長(zhǎng)楊曉明團(tuán)隊(duì)去年宣布成功研發(fā)了針對(duì)猴痘的候選mRNA疫苗VGPox1-3。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
    (1)天花疫苗接種對(duì)預(yù)防猴痘有效性達(dá)85%的直接原因是
     

    (2)圖甲為mRNA疫苗VGPox 1-3模式圖,接種疫苗后,RNA外面包裹脂質(zhì)外膜的作用是
     
    。菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)圖乙所示為利用基因工程生產(chǎn)mRNA疫苗VGPox 1-3的過(guò)程,其中①、②所需酶分別是 
     
    、
     
    。③過(guò)程一般需要用
     
    處理大腸桿菌使細(xì)胞處于
     
    的生理狀態(tài),以完成轉(zhuǎn)化過(guò)程。
    (4)研究人員給招募的志愿者接種該疫苗后,通常使用
     
    技術(shù)檢測(cè)志愿者體內(nèi)是否產(chǎn)生相應(yīng)抗體。
    發(fā)布:2024/8/29 15:0:9組卷:7引用:2難度:0.6
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