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题型:非选择题-解答题 难度:0.65 引用次数:336 题号:19004883
学习以下材料,回答问题题。
抗性基因的水平转移
水平基因转移(HGT)是指在不同物种之间或单个细胞内部的细胞器之间以及细胞器和细胞核之间所进行的遗传物质的流动。HGT在生物界普遍存在,在许多原核生物中,HGT贡献了0.5%~25%的基因,是生物进化的主要动力之一。拟南芥、水稻叶绿体中的部分基因转移到核DNA显著提升了其对胁迫信号的响应能力,小立碗藓的核基因组中来自原核生物、真菌及病毒的128个基因在植物由水生向陆生过渡的过程中发挥了重要作用。
抗生素抗性基因被广泛应用于转基因技术中,因此转基因生物体内和环境中存在大量抗性基因。这些抗性基因进入细菌体内会显著增强自然菌株的耐药性,从而导致超级细菌的产生。HGT被认为是细菌耐药性传播的主要驱动因素。
可移动遗传元件是抗性基因发生HGT的必要条件,如质粒、整合子等。整合子是一种可移动性DNA分子,含有3个主要结构:5′端整合酶基因(INTI)表达整合酶;中间可变区,可以携带一个或多个相同或不同的耐药基因;3′端结构因整合子的类型不同而异。外源抗性基因在位点att Ⅰ和att C之间的可逆性捕获和剪切过程如下图。整合子若定位在细菌拟核DNA,可将携带的耐药基因“垂直”传播给子代;若定位于质粒上,则可实现耐药基因跨物种的“水平”传播。

抗性基因的水平转移还受到其他环境因子的影响,如抗生素的滥用提高了抗性基因频率。随着研究者对HGT的机理逐渐明晰,一系列应对措施正在有序推进,而HGT在科研中的应用潜力也被逐渐发掘。
(1)从可遗传变异的类型分析,HGT属于________,HGT为进化提供了_____。基因在不同物种间转移后能表达出相同产物,这是基于________
(2)下列与抗性基因水平转移有关的说法中,正确的是________
a、抗性基因可通过食物链、水体、土壤等广泛传播
b、经水平转移后的抗性基因不能再进行垂直传播
c、抗性基因水平转移的现象具有普遍性
d、整合酶兼具限制酶和DNA连接酶的功能
e、不同整合子所能携带的抗性基因种类和数量不同
f、 整合子对耐药基因的捕获和剪切能促进HGT
(3)在没有抗生素选择压力的环境中,耐药菌生存竞争力低于敏感菌,而人类活动促进了超级细菌的产生,请从物质和能量观、进化与适应观的角度阐明上述现象产生的原因____
(4)结合文本材料,从基因工程和健康生活的角度,分别提出一项缓解抗性基因水平转移的思路______

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