题目内容
【题目】阅读下面的材料,完成(1)~(3)题。
达农病患者的新希望——基因治疗
达农病是一种极其罕见的伴X显性遗传病,1981年国际上首次报道该病,2012年我国发现首个病例。达农病因是由于溶酶体相关膜蛋白2(LAMP2)的基因突变,使细胞中负责清除与回收蛋白质的系统丧失功能,进一步导致心脏、骨骼肌、神经系统等功能障碍,最终因心力衰竭而死亡。该病一般幼年起病,20岁以前发病,一般会在30岁之前死亡。
达农病至今尚无有效治疗方法,国外有报道通过心脏移植维持生命的治疗手段。然而,达农病危及器官并非只有心脏,且心脏移植难度大,对于大多数患者来说并不现实。2020年3月发表于《Science Translational Medicine》杂志上的一项新研究中,加利福尼亚大学的研究人员尝试用基因疗法治疗达农病。
基因治疗利用腺相关病毒(DNA病毒)做为基因载体。重组腺相关病毒载体源于非致病的野生型腺相关病毒,具有安全性好、宿主细胞范围广和在体内表达时间长等特点。
研究人员首先构建了敲除LAMP2基因的小鼠模型,然后通过腺相关病毒将治疗性基因(LAMP2)输送到特定的组织和器官中。研究发现携带人LAMP2基因的重组腺相关病毒在达农病模型小鼠的心脏、肝脏和骨骼肌组织均得到表达,从而改善代谢异常和心脏功能,并提高存活率,而在接受基因治疗的小鼠中并未检测到抗LAMP2抗体的存在。
该研究团队已开始进行针对达农病的人类临床试验,这也是首次使用基因疗法来治疗遗传性心脏疾病的试验,这项研究对于达农病患者而言是重要的一项进步。
(1)达农病属于显性遗传病,但群体发病率极低。一是基因突变具有_______的特点,还可能的原因是________。
(2)写出人的LAMP2基因在达农病模型小鼠的心脏、肝脏和骨骼肌组织中表达的过程(文字或图示):_____________________。
(3)请结合已有知识,评价基因治疗与心脏移植相比的优势是:__________ ;可能的风险有:_____________________。
【答案】低频性 未成年时致死较多,不能产生患病后代 优势是:治疗效果更强、更稳定、改善的范围更广,预期存活率提高,可避免免疫排斥反应或避免供体器官不足。 风险是:操作相对复杂,成功率较低(转入成功率低、表达率低等),未进行人体临床试验评估。
【解析】
分析材料可知,该题主要考察了基因工程的应用,将重组基因载体通过腺病毒运送到相关组织和细胞中,可以代替致病基因表达出相应的蛋白质来治疗遗传病,阅读材料提取关键信息从而分析治疗的作用机理是本题的解题关键。
(1)达农病属于伴X显性遗传病,其本质产生与基因突变有关,而基因突变具有低频性的特点,在群体中突变的概率较低,同时题干信息表明未成年个体致死较多,还未达到生育年龄,因此很少产生患病后代,把致病基因传递下去;
(2)基因表达的过程:
(3)心脏移植属于遗体器官移植,相比较于心脏移植来说,基因治疗的治疗效果更强、更稳定、改善范围更广,并且治疗效果较好,预期的存活率高,避免了免疫排斥反应和供体器官不足;风险是操作属于分子水平的操作,相对复杂,成功率低,尚未进行人体临床试验评估。
【题目】下图为蛋白质合成的一个过程,据图分析并回答问题:
氨基酸 | 丙氨酸 | 苏氨酸 | 精氨酸 | 色氨酸 |
GCA | ACU | CGU | UGG | |
GCG | ACC | CGC | ||
密码子 | GCC | ACA | CGA | |
GCU | ACG | CGG |
(1)上图中所示的是___________过程,该过程的模板是[ ] ___________。
(2)图中3的基本单位是___________,密码子是___________上的决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
(3)根据图并参考上表[1] ___________上携带的氨基酸是___________。