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非选择题-解答题 适中0.65 引用2 组卷336
2019年1月,中国科学家首次利用基因编辑技术,敲除了猴胚胎的生物节律核心基因BMAL1,获得了一批节律紊乱的小猴(第一代模型猴)。采集了其中一只睡眠紊乱最明显的成年猴的体细胞,通过体细胞克隆技术,获得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴(第二代模型猴),简要过程如图所示。这填补了生物节律紊乱研究高等动物模型的空白。请回答下列问题:

(1)基因敲除是指外源DNA与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组,从而代替受体细胞基因组中的相同(相似)的基因序列,整合入受体细胞的基因组中。基因敲除过程中,构建的基因表达载体,外源基因应位于___________才可表达;外源基因是否导入受体细胞,可通过对重组DNA上___________的表达进行鉴定和选择。
(2)该研究离不开ES细胞。ES细胞在形态上表现为___________;其在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中可以___________
(3)第二代模型猴___________(填“是”或“不是”)对第一代模型猴中编号为A6的100%复制,原因是:___________
(4)通过动物核移植获得新个体,体细胞核移植的难度___________(填“高于”或“低于”)胚胎细胞核移植。
2019·贵州贵阳·一模
知识点:动物体细胞核移植技术和克隆动物胚胎干细胞技术基因工程的操作程序综合基因编辑技术 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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CRISPRCas系统是在细胞进化过程中形成的一种防御机制。Cas蛋白能截取噬菌体的DNA片段,并将其插入到细菌自身的CPISPR基因中,整合有噬菌体DNA片段的CRISPR基因经转录产生RNA,此RNA与Cas蛋白共同构成CRISPR/Cas复合物,在此RNA引导下,该复合物能定点切割对应的噬菌体DNA片段。科学家通过改造此系统,产生了CRISPR/Cas9基因编辑技术,可以实现对DNA的定点切割,工作原理如下图所示。2019年上海科研团队通过基因编辑技术切除猕猴受精卵中的生物节律核心基因BMAL1,再利用体细胞克隆技术,获得了5只BMAL1基因敲除的克隆猴。这是国际上首次成功构建出的一批遗传背景一致的生物节律紊乱的猕猴模型。请回答下列问题:

(1)CRISPR/Cas系统中的Cas蛋白合成的场所是_____________,该系统需要对特定的DNA序列识别并切割,其功能类似于基因工程工具酶中的________________,作用的化学键为_____________,推测该系统在细菌体内的生理意义是___________________________________
(2)由于Cas9蛋白没有特异性,用CRISPR/Cas9系统切割BMAL1基因,向导RNA的识别序列应具有的特点是能与_________________通过碱基互补配对结合。
(3)在个体水平鉴定 BMAL1基因敲除成功的方法是观察猕猴是否表现为_____________
(4)该团队利用一只BMAL1缺失的成年猕猴体细胞克隆出5只后代的实验中,需要该猕猴的体细胞核移入_________中,用物理或化学方法激活受体细胞,使其完成_____________再进行胚胎移植获得克隆个体。
(5)基因编辑后通过体细胞克隆得到数只BMAL1缺失猕猴(A组),与仅通过基因编辑多个受精卵得到的数只BMAL1缺失猕猴(B组)比较,_______(填“A组”或“B组”)更适合做人类疾病研究模型动物,理由是__________________________________________
2019年1月24日,《国家科学评论》发表了上海科学家团队的一项重要成果,即先通过基因编辑技术切除猕猴受精卵中的生物节律核心基因BMAL1,再利用体细胞克隆技术,获得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴,这是国际上首次成功构建出了一批遗传背景一致的生物节律紊乱的猕猴模型,同时也是世界上首个体细胞克隆猴“中中”“华华”诞生后,体细胞克隆猴技术的首次应用。基因编辑技术是上述研究中的核心技术,该技术中的基因编辑工具是经改造的CRISPR/Cas9系统。该系统由向导RNA和Cas9蛋白组成,由向导RNA引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割来完成基因的编辑过程,其工作原理如下图所示。

(1)CRISPR/Cas9系统广泛存在于细菌体内,推测该系统在细菌体内的作用是___________
(2)由于Cas9蛋白没有特异性,用CRISPR/Cas9系统切割BMAL1基因,向导RNA的识别序列应具有的特点是___________
(3)为了获得更多的受精卵,可对母猕猴注射___________激素,使其超数排卵,判断卵细胞受精成功的重要标志是___________。在个体水平鉴定BMAL1基因敲除成功的方法是___________
(4)该团队利用一只BMAL1缺失的成年猕猴体细胞克隆出5只后代的实验中,体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是___________
(5)在人类生物节律紊乱机理研究方面,猕猴模型比小鼠、果蝇等传统模型动物更加理想,理由是___________。基因编辑后通过体细胞克隆得到的数只BMAL1缺失猕猴(A组),与仅通过基因编辑受精卵得到的数只BMAL1缺失猕猴(B组)比较,___________(填“A组”或“B组”)更适合做疾病研究模型动物,理由是___________

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