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高中生物学
/
1.
(2023高二下·温州期中)
心脏移植是挽救终末期心脏病患者生命唯一有效的手段,然而心脏移植过程中会发生缺血再灌注损伤(IRI),可能导致心脏坏死。研究发现,IRI通过促进Caspase8等一系列凋亡基因的表达,导致细胞凋亡最终引起器官损伤。根据Caspase8基因合成的小干扰RNA(siRNA)可以使Caspase8基因沉默,有效抑制IRI所致的器官损伤。图1是利用猪的心肌细胞开展siRNA作用研究的示意图,图2是此研究可能用到的4种限制酶及其切割位点。回答下列问题:
(1) 图1中步骤②构建重组质粒需要使用多种工具酶。常用的DNA连接酶有EcoliDNA连接酶和T
4
DNA连接酶。图2中
酶切割后的DNA片段可以用EcoliDNA连接酶连接,图中
酶切割后的DNA片段可以用T
4
DNA连接酶连接。DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是
。
(2) 图1中步骤③将重组质粒导入猪的心肌细胞最常用的方法是
。siRNA对应DNA序列在心肌细胞中表达产生siRNA的步骤④称为
。siRNA与RISC组装形成基因沉默复合物,通过抑制基因表达的
过程,使Caspase8基因沉默,从而降低IRI引起的细胞凋亡。
(3) 研究人员根据Caspase8基因的碱基序列,设计了三种序列分别导入猪的心肌细胞,通过测定靶基因Caspase8的mRNA含量来确定最优序列。测定mRNA含量时,需提取心肌细胞的总RNA,经过
过程得到cDNA,再进行PCR扩增,测定PCR产物量,结果如图3所示。据此判断最优序列是
。
(4) 与直接将siRNA导入猪的心肌细胞相比,通过重组质粒将siRNA对应的DNA序列导入心肌细胞,其优点是
(答出一点)。
(5) 选用猪的心肌细胞作受体细胞是因为猪在基因、解剖结构、生理生化和免疫反应等方面与人类极为相似。为了解决心脏移植供体短缺问题,许多科学家正在研究用猪心脏代替人的心脏。你认为将猪心脏移植到人体面临的最大挑战是
。以下哪些技术,能有效解决这一问题(
)
A.细胞融合
B.基因敲除
C.选猿猴细胞为受体细胞
D.转入一些人类特有蛋白基因
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