题目内容
【题目】中国科学家首次利用CRISPR/Cas9基因编辑方法,敲除了体外受精的猴胚胎中的生物节律核心基因——BMAL1,产生了一批BMAL1基因缺失的猕猴,接着采集了其中一只睡眠紊乱症状最明显的BMAL1基因缺失猕猴的体细胞,再通过体细胞克隆技术获得5只BMAL1基因被敲除的克隆猴。请根据题干信息回答以下问题:
(1)根据所学的基因工程知识可知,基因编辑涉及的工具酶包括________________,得到节律失调猴模型的关键是____________________________。
(2)下图表示用体细胞克隆技术获得BMAL1基因缺失猕猴的操作过程,请将该过程补充完整;
___________
(3)体细胞克隆技术的原理主要是_______________,获得的5只克隆猴表现型相差不大的根本原因是_______________。
(4)借助基因编辑技术,2018年11月,中国科学家贺建奎团队创造出世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿露露和娜娜,在世界上引起轩然大波。你赞同这种做法吗,请说明理由:______________________________。
【答案】限制酶和DNA连接酶 BMAL1基因被敲除 BMAL1基因被敲除猕猴的体细胞的细胞核 重组胚胎 动物细胞核的全能性 5只克隆猴的核遗传物质都来自同一个体 不赞同,该做法违背了国家的伦理管理原则,可能对人类社会构成巨大威胁,同时对婴儿本身也是不公平的
【解析】
1、基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势,技术不断改进后,更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。
2、动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。由此可见,克隆动物的形成需采用核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,属于无性生殖。
(1)研究人员使用CRISPR/Cas9基因编辑技术,来修饰猕猴胚胎基因,在此过程使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶。猕猴的BMAL1基因被敲除后,出现了睡眠紊乱症状,说明得到节律失调猴模型的关键是猕猴的BMAL1基因被敲除。
(2)若用体细胞克隆技术获得BMAL1基因缺失猕猴,需将BMAL1基因被敲除猕猴的体细胞的细胞核,用显微注射的方法,注入到猕猴去核的卵母细胞的细胞质中,构成重组细胞,体外培养成早期重组胚胎,移植到代孕母猴体内进行胚胎发育。
(3)体细胞克隆技术的原理主要是动物体细胞核具有全能性,原因是细胞核内包含生长发育的全部遗传信息。因为5只克隆猴的核遗传物质都来自同一个体,所以表现型相差不大。
(4)目前国际上普遍不赞同对健康胚胎进行基因编辑,理由是:对健康胚胎进行基因编辑是不理智的,违反了国家伦理管理原则,可能对人类社会构成巨大威胁;基因编辑的婴儿全身基因组可能造成突变,对婴儿本身也不公平。
【题目】实验室中保存有野生型果蝇(红眼、灰身、长翅)及4 个突变型品系(白眼型、黑身型、残翅型、黑身残翅型)。举例说明突变型品系:如白眼型,其体色和翅型为灰身长翅。已知控制灰身和黑身的基因位于Ⅱ号染色体上,灰身和黑身由基因A(a)控制,长翅和残翅由基因B(b)控制。甲、乙、丙同学利用这些果蝇进行了如下实验。请回答下列问题:
实验人 | 杂交组合 | F1 | F2 |
甲 | 野生型(♀)×白眼型(♂) | 野生型 | 野生型:白眼型=3:1 |
乙 | 黑身型(♀)×白眼型(♂) | 野生型 | 野生型:黑身型:白眼型:黑身白眼=9:3:3:1 |
丙 | 黑身型(♀)×残翅型(♂) | 野生型 | 野生型:黑身型:残翅型=2:1:1 |
(1)甲同学的实验结果不足以支持得出“控制果蝇眼色的基因位于X 染色体上”的结论,为此,请在原实验基础上,提出解决方案:_______________。(写1种即可)
(2)乙同学的实验结果表明黑身为______性状,依据是____________。实验结果还表明控制体色和眼色的基因位于______________上,判断依据是_______。
(3)丙同学根据自己的实验结果,提出“果蝇中控制长翅和残翅性状的基因位也位于Ⅱ号染色体上”的假设。若该同学假设成立,请将F1 的体色和翅型的基因组成标在图所示细胞的染色体上__________(线条表示一对Ⅱ号染色体)。