非选择题-解答题 困难0.15 引用1 组卷542
母源因子是初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期的后段开始产生并积累的mRNA和蛋白质,其对于调控动物早期胚胎的发育十分重要。为研究不同母源因子的功能,相应母源突变体的培育显得尤为重要。
(1)母源因子由母源效应基因通过基因______ 过程产生,其产生并积累的时期由于同源染色体未分离,因此只有纯合突变的雌性个体的后代才是母源突变体。
(2)获得母源突变体的传统方法是反复交配与筛选。以母源效应基因A为例,科学家利用基因编辑技术将斑马鱼的一个A基因敲除后获得杂合子,记作(+/-)。如图1是获得母源突变体的杂交方案,请补全下图______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/27/3225696909590528/3226447244918784/STEM/2d79b76768dd4c3995c1f91070f91dff.png?resizew=384)
(3)传统交配筛选的方法存在耗时长、纯合的合子突变体的致死率高等缺陷。为了解决上述问题,科学家在CRISPR/Cas9基因编辑系统的基础上进行了改进。
①sgRNA编码序列能与相应靶基因序列发生碱基互补配对。为构建含有sgRNA编码序列的重组质粒,需对含有特定sgRNA编码序列的DNA用______ 处理,然后将其插入到经相同酶处理过的质粒上。斑马鱼的卵母细胞与精子受精前停滞在减数分裂Ⅰ前期,此时还未开始合成母源因子,在此阶段前对卵母细胞进行基因敲除可避免母源因子的积累。
②为了实现卵母细胞中基因的特异性敲除,如图2所示,科学家将含有3个不同的但靶向相同基因的sgRNA编码基因的重组质粒组装到具有特殊元件的载体上,形成新的重组质粒后导入卵母细胞。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/27/3225696909590528/3226447244918784/STEM/167f7560c9824f5ba002cea34b194082.png?resizew=361)
注:eflap—能够驱动基因广泛表达的启动子;EGFP—增强型绿色荧光蛋白基因;I-SecI一归位内切酶,可将质粒随机插入到斑马鱼的基因组中。
从理论上分析,一个sgRNA便能实现靶基因的敲除,请分析3个sgRNA串联有何优势,请答出2点_____ 。
(4)I-SecI介导的基因插入率并不能达到100%,请根据上述研究分析如何在斑马鱼早期胚胎中筛选出突变体,并说明理由_____ 。
(1)母源因子由母源效应基因通过基因
(2)获得母源突变体的传统方法是反复交配与筛选。以母源效应基因A为例,科学家利用基因编辑技术将斑马鱼的一个A基因敲除后获得杂合子,记作(+/-)。如图1是获得母源突变体的杂交方案,请补全下图
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(3)传统交配筛选的方法存在耗时长、纯合的合子突变体的致死率高等缺陷。为了解决上述问题,科学家在CRISPR/Cas9基因编辑系统的基础上进行了改进。
①sgRNA编码序列能与相应靶基因序列发生碱基互补配对。为构建含有sgRNA编码序列的重组质粒,需对含有特定sgRNA编码序列的DNA用
②为了实现卵母细胞中基因的特异性敲除,如图2所示,科学家将含有3个不同的但靶向相同基因的sgRNA编码基因的重组质粒组装到具有特殊元件的载体上,形成新的重组质粒后导入卵母细胞。
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注:eflap—能够驱动基因广泛表达的启动子;EGFP—增强型绿色荧光蛋白基因;I-SecI一归位内切酶,可将质粒随机插入到斑马鱼的基因组中。
从理论上分析,一个sgRNA便能实现靶基因的敲除,请分析3个sgRNA串联有何优势,请答出2点
(4)I-SecI介导的基因插入率并不能达到100%,请根据上述研究分析如何在斑马鱼早期胚胎中筛选出突变体,并说明理由
2023·北京通州·三模
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