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。然而心臟移植過(guò)程中會(huì)發(fā)生缺血再灌注損傷(IRI),可能導(dǎo)致心臟壞死。研究發(fā)現(xiàn),IRI通過(guò)促進(jìn)Caspase 8等一系列凋亡基因的表達(dá),導(dǎo)致細(xì)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(xì)胞開(kāi)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(diǎn),回答下列問(wèn)題:
(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(xué)鍵是 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵。
(2)與直接將siRNA導(dǎo)入豬的心肌細(xì)胞相比,通過(guò)重組質(zhì)粒將siRNA對(duì)應(yīng)的DNA序列導(dǎo)入心肌細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是 可持續(xù)產(chǎn)生siRNA,使靶基因長(zhǎng)時(shí)間沉默可持續(xù)產(chǎn)生siRNA,使靶基因長(zhǎng)時(shí)間沉默(答出一點(diǎn))。導(dǎo)入過(guò)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(jì)了三種序列分別導(dǎo)入豬的心肌細(xì)胞,通過(guò)測(cè)定靶基因Caspase 8的mRNA含量來(lái)確定最優(yōu)序列。測(cè)定mRNA含量時(shí),需提取心肌細(xì)胞的總RNA,經(jīng)過(guò) 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程得到cDNA,再進(jìn)行PCR擴(kuò)增,測(cè)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?yàn)槊庖呦到y(tǒng)會(huì)把外來(lái)器官當(dāng)作抗原(“非己”)成分進(jìn)行攻擊。請(qǐng)說(shuō)出一種解決這一問(wèn)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(xì)胞偽裝成人的細(xì)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(xì)胞偽裝成人的細(xì)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(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】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(zhǎng)時(shí)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(xì)胞偽裝成人的細(xì)胞;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)】
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發(fā)布:2024/7/5 8:0:9組卷:21引用:1難度:0.6
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1.下列有關(guān)基因工程技術(shù)和蛋白質(zhì)工程技術(shù)敘述正確的是( )
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3.幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分,幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過(guò)基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi),可增強(qiáng)其抗真菌病的能力?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以從基因文庫(kù)中獲得?;蛭膸?kù)包括
(2)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開(kāi)始時(shí),解開(kāi)DNA雙鏈的酶是
(3)DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來(lái)的酶,常見(jiàn)的有
(4)提取RNA時(shí),提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是
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