题目内容

【题目】2019年1月24日,中科院神经科学研究所的科学家经过两年努力,利用CRISPR/Cas9技术,成功得到五只BMAL1基因被敲除的克隆猴,可作为研究生物节律紊乱等人类疾病的动物模型。如图为体细胞核移植技术培育食蟹猴的操作过程,回答下列问题。

(1)获得食蟹猴的体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植,原因___________

(2)进行过程①时,为提供成纤维细胞培养所需的无菌无毒环境,应定期更换培养基,其目的是___________

(3)过程③是利用___________法将成纤维细胞注入食蟹猴去核的减数第二次分裂中期的卵母细胞中。

(4)过程⑤的实质是早期胚胎在___________条件下空间位置的转移。胚胎移植的方法分为_______两种。

(5)CRISPR/Cas9是生物学研究中的一项革命性技术, 其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割.通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见图)

向导RNA可在___________催化下合成。Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点核苷酸之间的磷酸二酯键。将Cas9基因导入猴细胞时需要构建基因表达载体,目的是_____________

【答案】体细胞分化程度高,恢复其全能性较难 防止成纤维细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害 显微注射 相同生理环境 手术法和非手术法 RNA聚合酶 使目的基因在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代,使目的基因能表达和发挥作用

【解析】

动物细胞培养的条件为无菌、无毒,需要适宜的温度和PH,培养基中除正常的有机和无机营养外,还需加入血浆(血清)等一些天然成分;另外还需要气体条件,即加95%的空气和5%CO2,其中5%的CO2的作用是维持培养液的pH值。将细胞核导入动物细胞常用显微注射法。

(1)由于体细胞分化程度高,恢复其全能性较难,所以体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植。

(2)动物细胞培养为无菌、无毒的环境,可在培养液中加入抗生素,或定期更换培养液,防止成纤维细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。

(3)由图可知,过程③是利用显微注射法将成纤维细胞注入食蟹猴去核的减数第二次分裂中期的卵母细胞中。

(4)过程⑤为胚胎移植,实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。胚胎移植的方法分为手术法和非手术法两种。

(5)RNA的形成需要RNA聚合酶的催化。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代,使目的基因能表达和发挥作用。

练习册系列答案
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【题目】人体内的t-PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。然而,为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与血纤维蛋白结合的特异性不高。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因,可制造出性能优异的t-PA突变蛋白。

(1)已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的编码序列(即模板链的互补链序列)为TGT,而丝氨酸的密码子为UCU,因此突变基因编码该氨基酸的编码序列应设计为_________

(2)若获得的t-PA突变基因如图1所示,那么质粒pCLY11需用限制酶________________切开,才能与t-PA突变基因高效连接。

(3)将连接好的DNA分子导入大肠杆菌中,含t-PA突变基因重组DNA分子的细胞应具有的性状是_______________

A. 新霉素抗性且呈蓝色 B. 新霉素敏感且呈蓝色

C. 新霉素抗性且呈白色 D. 新霉素敏感且呈白色

(4)层析是蛋白质或酶分离提纯的重要步骤。在图2所示的层析装置中,层析柱内装填了特定的细小固体颗粒(称为层析介质),待分离的蛋白质或酶混合溶液流进流出层析柱,便可将目标蛋白与杂蛋白高效分离。试根据题干信息判断,为了高效分离t-PA 突变蛋白,层析介质表面事先应交联或固定___________________。制造该性能优异t-PA突变蛋白的过程称为___________工程。

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