Question

【题目】请根据材料分析回答:

材料一 椐不完全统计，每年全世界大概有200万人需要器官移植，但器官捐献的数量远低于需求。要解决器官移植的缺口，一个途径是自愿捐献，第二个途径是人造器官，第三个途径就是异种器官移植。

早在1905年，法国科研人员就进行了世界第一例异种器官移植手术，将兔肾植入肾功能衰竭的儿童体内。手术很成功，但16天后由于排异反应，这名儿童死于肺部感染。之后，世界各地的研究者逐步加入到异种器官移植研究之中。

材料二 异种器官移植的好处是动物器官取之不尽，又比人造器官更具自然和生物性；但异种器官移植也存在排斥反应等问题。猪的器官因大小和功能与人类相似，被认为是最有可能成为能移植到人身上的异体器官。但上世纪90年代，研究者发现猪的器官在人体内会被免疫排斥；而且猪的基因组里含有内源性逆转录病毒的序列对人体也有潜在的健康风险。

基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物学技术，是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。

科学家用新一代基因技术打把方法，根除了猪细胞里面所有的内源性病毒活性，诞生出世界首批对器官移植而言“无毒”的小猪。

（1）“内源性逆转录病毒的序列对人体也有潜在的健康风险”，这种潜在的健康风险主要指的

是________________________，内源性逆转录病毒灭活猪的诞生，可大大缓解器人体官移植所面临的供源不足问题，从根本上解决猪器官用于人体移植的__________传播风险。 （2）基因技术打靶方法，也称基因敲除，请你提出一种利用基因敲除去除内源性逆转录病毒的原理或技术方法。____________________________________________________________。

（3）利用基因敲除去除内源性逆转录病毒后，进行异种器官移植不意味着一定安全，理由是_________。

Answer 1

【答案】 嵌在细胞内基因组的病毒，在猪身体里不会有毒性，但当猪的细胞与人的细胞接触时，病毒就会从猪的基因组“跳”到人的基因组中，导致人体受到损害（合理给分） 异种病毒 利用基因同源重组进行基因敲除 ②利用随机插入突变进行基因敲除 ③利用RNAi（RNA干扰）引起的基因敲除（回答出其中之一即可，其他合理答案给分） 还需要解决因异种器官移植所产生的免疫排斥反应（答出“发生免疫排斥反应”即给分）

【解析】本题考查免疫、基因工程和器官移植相关知识，意在考察考生对科技前沿知识的了解和对题干信息的提取和应用能力。

（1）内源性逆转录病毒，是指嵌在细胞内基因组的病毒，在猪身体里不会有毒性，但当猪的细胞与人的细胞接触时，病毒就会从猪的基因组“跳”到人的基因组中。异种病毒传播最典型的例子，就是艾滋病病毒从灵长类动物传播到人类。内源性逆转录病毒灭活猪诞生，从根本上解决了猪器官用于人体移植的异种病毒传播风险。

（2）实现基因敲除的多种原理和方法：

①利用基因同源重组进行基因敲除 通常意义上的基因敲除主要是应用DNA同源重组原理，用设计的同源片段替代靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。

②利用随机插入突变进行基因敲除 此法利用某些能随机插入基因序列的病毒、细菌或其它基因载体，在目标细胞基因组中进行随机插入突变，建立一个携带随机插入突变的细胞库，然后通过相应的标记进行筛选获得相应的基因敲除细胞。

③双链RNA进入细胞后，能够在Dicer酶的作用下被裂解成siRNA，而另一方面双链RNA还能在RdRP的作用下自身扩增后，再被Dicer酶裂解成siRNA.siRNA的双链解开变成单链，并和某些蛋白形成复合物，Argonaute2是目前唯一已知的参与复合物形成的蛋白。此复合物同与siRNA互补的mRNA结合，一方面使mRNA被RNA酶裂解，另一方面以siRNA作为引物，以mRNA为模板，在RdRP作用下合成出mRNA的互补链。结果mRNA也变成了双链RNA，它在Dicer酶的作用下也被裂解成siRNA。这些新生成的siRNA也具有诱发RNAi作用，通过这个聚合酶链式反应，细胞内的siRNA大大增加，显著增加了对基因表达的抑制。从21到23个核苷酸的siRNA到几百个核苷酸的双链RNA都能诱发RNAi，但长的双链RNA阻断基因表达的效果明显强于短的双链RNA。

（3）异种器官移植会产生免疫排斥反应，故科学家还需要解决此方面的问题。