题目内容
【题目】阅读下面的材料，完成（1）～（5）题。
科研人员建立了一种新的靶向基因敲除技术——TALEN技术（原理见下图）。TALEN技术使用的基因敲除工具是由DNA识别域和核酸内切酶两个部分组成的蛋白质。科学家发现了一种细菌蛋白质（TALE），它的二连氨基酸（NI、NG、HD、NN，其中字母N、I、G、H、D分别代表了一种氨基酸）与四种碱基（A、G、C、T）有恒定的对应关系：NI识别A，NG识别T，HD识别C，NN识别G。FokⅠ是一种形成二聚体后具有核酸内切酶活性的蛋白单体。因此，可以利用TALE作为DNA识别域，用FokⅠ二聚体定点切断DNA。
科学家发现水稻植株无论是否具有光周期敏感蛋白基因P，在短日照条件下均表现为雄性可育。在长日照条件下，具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育。基因P只在单倍体花粉细胞中表达，使其能够合成淀粉。科研人员使用TALEN技术对水稻基因P进行靶向敲除，以得到光敏雄性不育水稻新品种。
（1）在TALEN技术的设计中，选择使用FokⅠ单体而不直接使用FokⅠ二聚体，这样能减少对DNA的__________切割，保证了基因敲除的靶向性。为了让TALEN技术能用于各种不同生物、不同基因的敲除，没有与TALE蛋白结合的FokⅠ二聚体对DNA的切割应__________（选填“具有”或“不具有”）类似于限制酶的“限制性”。
（2）若TALE蛋白左臂所识别的基因P的序列为“-TGACC-” ，则TALE蛋白左臂对应的二连氨基酸序列应为__________。用这种方法，可以确定TALE蛋白的氨基酸序列，进而人工合成TALE蛋白基因。然后将TALE蛋白基因与__________基因进行融合，得到融合基因。
（3）科研人员用图2所示的质粒为载体，其中的潮霉素抗性作为标记基因，作用是__________。应选用__________酶将该质粒与融合基因构建为重组质粒，并将融合基因设法导入到水稻愈伤组织中，再利用__________技术获得T0代植株。
（4）由于基因靶向敲除成功的概率比较低，所以科研人员培育T0代植株时应保证__________日照条件，待其自花受粉得到T1代，再将T1代植株__________，并在开花期随机选择一部分植株的花粉进行鉴定，鉴定方法是__________。若观察到某植株的花粉全部未被染成蓝色，则该植株为所需的纯合光敏雄性不育新品种。
（5）与传统的雄性不育水稻品种相比，光敏雄性不育新品种的优势在于它能实现自交繁殖并保留雄性不育特性，这是因为__________。
【答案】非靶向（或“随机”） 不具有 
FokⅠ单体 筛选转化成功的受体细胞 BamH Ⅰ及DNA连接 植物组织培养 短 在长日照下种植 将花粉用碘液染色后，在显微镜下观察 光敏雄性不育新品种在短日照条件下雄性可育，可实现自交繁殖；自交后代能保持基因P敲除的纯合性，使其在长日照条件下雄性不育
【解析】
分析题干的信息：细菌蛋白质（TALE）与四种碱基（A、G、C、T）有恒定的对应关系，FokⅠ是一种形成二聚体后具有核酸内切酶活性的蛋白单体。
水稻植株无论是否具有光周期敏感蛋白基因P，在短日照条件下均表现为雄性可育。在长日照条件下，具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育。
基因P只在单倍体花粉细胞中表达，使其能够合成淀粉。
（1）如果使用FokⅠ二聚体，根据图示，可以对靶基因的左侧和右侧序列进行随机切割，所以为了较少对DNA的随机（非靶向）切割，保证了基因敲除的靶向性。由于限制酶的特点是识别特定的序列并在特定的位点进行切割，所以应选择不具有类似于限制酶的“限制性”。
（2）根据NI识别A，NG识别T，HD识别C，NN识别G，所以二连氨基酸序列应为
，融合基因可以将TALE蛋白基因和FokⅠ单体基因进行融合，如果表达后就可以获得具有特异性识别并且切割的酶。
（3）在基因工程中，标记基因的作用是筛选转化成功的受体细胞，根据启动子的启动方向可知，用HindⅢ酶处理，目的基因插入的位置是表达不出来的，所以选择BamHⅠ进行切割，并用同种酶处理目的基因，再用DNA连接酶形成重组质粒，将融合基因设法导入到水稻愈伤组织中后，在利用植物组织培养技术获得T0代植株。
（4）由于在短日照条件下均表现为雄性可育，在长日照条件下，具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育，所以T0代应该保证短日照条件，获得F1代后将其放入长日照下种植，淘汰没有光周期蛋白的个体，然后进行花粉鉴定，因为基因P只在单倍体花粉细胞中表达，使其能够合成淀粉，所以可以用碘液染色。
（5）由于光敏雄性不育新品种在短日照条件下雄性可育，可实现自交繁殖；自交后代能保持基因P敲除的纯合性，使其在长日照条件下雄性不育，所以与传统的雄性不育水稻品种相比，光敏雄性不育新品种的优势在于它能实现自交繁殖并保留雄性不育特性。
【题目】艾滋病又称获得性免疫缺陷综合征，由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起。猴免疫缺陷病毒（SIV）与HIV结构相似，可引起猴出现艾滋病样症状。
（1）CD4+ T细胞作为T细胞的一种，在________中发育成熟后，在其表面蛋白α4β7等物质的介导下识别并结合血管内皮细胞，随后沿着血管进入肠组织。HIV和SIV主要侵染肠组织中的CD4+ T细胞并在其中大量增殖，从而破坏宿主的________免疫。
（2）ART疗法是当前较为常用的艾滋病治疗方法。司他夫定是ART的常用药物之一，其结构与脱氧胸苷相似，但不能参与磷酸二酯键的形成，可在_________过程中竞争性抑制胸腺嘧啶脱氧核苷酸与酶的结合，从而抑制HIV或SIV的的增殖，发挥治疗作用。
（3）甲研究小组利用α4β7制备单克隆抗体，以感染SIV的猕猴为动物模型，对如下表所示的两种治疗方案进行了对比研究。在实验过程中定期检测猕猴的血浆和肠组织中SIV的含量，结果如图1和图2所示。
阶段Ⅰ | 阶段Ⅱ | 阶段Ⅲ | 阶段Ⅳ | 阶段Ⅴ | |
方案1 | SIV感染 | ART | ART+α4β7抗体 | α4β7抗体 | 无治疗 |
方案2 | SIV感染 | ART | ART+对照抗体 | 对照抗体 | 无治疗 |
注：α4β7抗体不损伤CD4+ T细胞。
①图1和图2的实验结果可以说明两种方案中ART均能抑制血浆和肠组织中SIV的增殖，且方案1的整体治疗效果更好。判断依据是________。
②结合实验结果及（1）信息，推测α4β7抗体的作用机理是__________。
（4）乙研究小组使用本小组保存的SIV和α4β7的另一种抗体（不损伤CD4+ T细胞）重复了上述实验（其它实验材料均与甲研究小组相同）。结果显示，方案1和2的曲线在五个阶段均几乎重合，且与甲小组实验结果中方案2的曲线相似。造成两个研究小组实验结果不同的原因可能有_________。
A. 两个研究小组所用的病毒来源不同
B. 甲研究小组使用的SIV发生过变异，不能在宿主细胞中增殖
C. 乙研究小组使用的SIV发生过变异，其增殖不受到ART的抑制
D. 甲研究小组使用的α4β7抗体具有某种未知的作用，可以抑制SIV在停药后的增殖
E. 乙研究小组使用的α4β7抗体已失效，不能与CD4+ T细胞表面的α4β7结合
