城市降雨徑流中含多種污染物，其中有機物多環(huán)芳烴（PAHs）具有極強生物毒性，常積累于路邊滯留池中，產生持久的生態(tài)風險。研究者構建了一種高效降解PAHs的工程菌用于生態(tài)修復。
（1）生態(tài)修復效果除受工程菌的降解能力限制外，還與工程菌和本地微生物之間的 競爭競爭等有關。研究者調研滯留池中PAHs種類，發(fā)現(xiàn)以芘為主。將滯留池土壤溶液接種于添加芘的培養(yǎng)基中，篩選獲得三種菌株，再分別接種于芘作唯一碳源的培養(yǎng)基中，均無法形成菌落，說明三者均對芘有一定的 耐受性耐受性，但無法降解芘。最終篩選獲得基因工程改造的受體菌。
（2）將控制高效降解PAHs的RHD基因與綠色熒光蛋白基因（CFP基因）融合后構建重組質粒，導入受體菌獲得工程菌。分別提取工程菌的擬核DNA與質粒，PCR結果如圖1，可知目的基因 從重組質粒整合至擬核DNA從重組質粒整合至擬核DNA。
（3）將工程菌培養(yǎng)在以芘為唯一碳源的培養(yǎng)基中，檢測熒光強度及芘含量隨時間的變化，結果如圖2。
據(jù)圖可知，熒光強度可作為工程菌降解芘的指標，依據(jù)是 隨著重組菌中的熒光強度增高，培養(yǎng)基中芘含量不斷下降隨著重組菌中的熒光強度增高，培養(yǎng)基中芘含量不斷下降。
（4）工程菌在特定條件下自毀可降低生態(tài)風險。利用以下材料，提出可自毀的工程菌的設計思路。
T質粒，核酸水解酶基因（nuc基因），lac啟動子，IPTG（可誘導lac啟動子啟動轉錄）
利用lac啟動子及nuc基因與T質粒構建重組載體，導入工程菌，需要時進行IPTG誘導，引發(fā)自毀利用lac啟動子及nuc基因與T質粒構建重組載體，導入工程菌，需要時進行IPTG誘導，引發(fā)自毀。
（5）后續(xù)評價了可自毀工程菌對微生物群落結構的影響。綜合上述研究，完善技術路線圖。 微生物群落結構→基因工程菌→安全性微生物群落結構→基因工程菌→安全性。
【答案】競爭；耐受性；從重組質粒整合至擬核DNA；隨著重組菌中的熒光強度增高，培養(yǎng)基中芘含量不斷下降；利用lac啟動子及nuc基因與T質粒構建重組載體，導入工程菌，需要時進行IPTG誘導，引發(fā)自毀；微生物群落結構→基因工程菌→安全性
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/11/7 19:30:1組卷：42引用：1難度：0.6
相似題
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1．學習以下材料，回答（1）～（4）題。
利用抑制性tRNA進行無義突變遺傳病的治療
無義突變是由于某個堿基的改變使代表某種氨基酸的密碼子突變?yōu)榻K止密碼子（UAA、UAG或UGA），從而使肽鏈合成提前終止，造成蛋白質的功能改變，引發(fā)相關疾病。約有10%～15%的人類基因相關遺傳疾病是由無義突變引發(fā)的。常規(guī)的基因治療是將正?；虻腸DNA序列或是有治療價值的基因（如CRISPR-Cas9相關的基因編輯工具）通過一定的方式導入人體靶細胞內，達到替代或修復缺陷基因、治療疾病的目的。導入基因插入位置不當、過高或過低表達，都可能會導致副作用。盡管基因編輯可以實現(xiàn)生理水平的基因表達，但基因編輯工具引入外源蛋白可能引發(fā)強烈的免疫反應仍然是巨大的挑戰(zhàn)。
抑制性tRNA（sup-tRNA）由天然tRNA改造而來，它的反密碼子通過堿基配對原則可以識別無義突變的終止密碼子，使得mRNA在翻譯至無義突變位點時不啟動翻譯終止而是繼續(xù)向后進行翻譯，獲得有功能的全長蛋白。
I型黏多糖貯積癥的病因，是相關基因發(fā)生無義突變，產生終止密碼子UAG。研究者構建小鼠該突變基因mldua和Flag基因融合的載體（圖1），以及針對該無義突變設計的sup-tRNA表達載體（產生的sup-tRNA能夠識別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡寫作sup-tRNATyr），將其導入細胞進行研究，發(fā)現(xiàn)與具有相似作用的化合物G418比較，sup--tRNA的作用更加顯著（圖2）；進一步利用重組腺相關病毒作為載體將sup-tRNA導入患病小鼠模型中，實驗顯示能夠降低黏多糖過度積存，實現(xiàn)對該病癥的有效治療，其療效可以持續(xù)半年以上。
從整體來看，G418在促進跨越無義突變位點繼續(xù)翻譯時引入的氨基酸較為隨機，而sup-tRNA引入的氨基酸較為單一，且不會影響內源tRNA穩(wěn)態(tài)，所以sup-tRNA在個體治療中具有很高的安全性，因而在未來基因突變引起的疾病相關治療中具有非常大的應用前景。
（1）侵染時，作為載體的重組腺相關病毒與靶細胞膜上的發(fā)生識別，引發(fā)內吞，進入細胞后釋放單鏈DNA作為模板，利用宿主細胞的催化合成其互補DNA鏈，再經(jīng)過過程產生sup-tRNA。
（2）除了引入的氨基酸較為單一，不影響內源tRNA穩(wěn)態(tài)，我們還可推斷，用于治療的sup-tRNA在正常終止密碼子處（填“能”或“不能”）繼續(xù)往后翻譯，具有很高的安全性。
（3）研究者構建mldua突變基因和Flag基因融合的載體，目的是通過檢測來確定是否跨越無義突變位點繼續(xù)向后翻譯。實驗結果表明，相比于化合物G418，sup-tRNA在促進無義突變位點的翻譯方面更加有效，支持這一結論的依據(jù)是：。
（4）有文獻報道，已在近1000個不同的人類基因中發(fā)現(xiàn)了7500多個無義突變。常規(guī)的基因治療需要為每種疾病設計獨特的治療策略，這將是一項耗費驚人的項目。據(jù)此說明sup-tRNA的應用價值。發(fā)布：2025/1/3 8:0:1組卷：27引用：1難度：0.6 -
2．人類基因組計劃測定了人體的24條染色體，這24條染色體是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/31 0:30:1組卷：112引用：7難度：0.7 -
3．幾丁質是許多真菌細胞壁的重要成分，自然界有些植物能產生幾丁質酶催化幾丁質水解從而抵抗真菌感染。通過基因工程將幾丁質酶基因轉入沒有抗性的植物體內，可增強其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質酶基因而建立cDNA文庫的過程。
（1）圖示以mRNA為材料通過法獲得cDNA，該方法依據(jù)的原理是，通過這種方法獲得的基因中因缺乏和結構，導致將其直接導入受體細胞中不能復制和表達。
（2）與選用老葉相比，選用嫩葉更容易提取到mRNA，原因是，且提取RNA時，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是。
（3）將從cDNA文庫中獲得的幾丁質酶基因和質粒載體用酶和DNA連接處理后連接起來，構建基因表達載體，DNA連接酶催化形成的化學鍵是。發(fā)布：2025/1/5 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.7