题目内容
14.猪的肌肉生长抑制素(MSTN)基因可抑制肌细胞的增殖和分化.CRISPR/Cas9是一种最新出现的基因编辑技术,其主要过程是向导RNA(gRNA,含与目的基因部分序列配对的单链区)与Cas9核酸酶结合,引导Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割.科研人员利用该技术定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSTN基因,以期获得生长速度快、瘦肉率高的新品种.过程如图,其中BsmBI、Kpnl、EC0RI表示相应限制酶的识别位点.分析回答:(1)图中①过程用到的工具酶有BsmBI限制酶和DNA连接酶,图中gRNA基因序列设计的主要依据是MSTN基因两端的核苷酸序列.
(2)科研人员可利用显微注射技术(方法)将重组质粒导入猪成纤维细胞,经转录和翻译过程合成Cas9核酸酶.
(3)过程③与DNA复制相比,特有的碱基配对方式有U-A.
(4)分析发现某基因敲除细胞株中MSTN基因的表达水平为正常细胞的50%,说明细胞中位于一对染色体上的两个MSTN基因中仅一个被敲除.
(5)欲利用MSTN基因缺失成纤维细胞培育成MSTN基因缺失猪,请简要写出基本的流程.将MSTN基因缺失成纤维细胞的核移植到去除核的卵母细胞中,经早期胚胎培养获得胚胎,胚胎移植后培养获得MSTN基因缺失猪.
分析 分析题图:图示是利用该技术定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSTN基因,以期获得生长速度快、瘦肉率高的新品种的过程.其中①表示基因表达载体的构建过程,②表示RNA(gRNA,含与目的基因部分序列配对的单链区)与Cas9核酸酶结合的过程,③表示RNA与Cas9核酸酶结合后引导Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割.
解答 解:(1)图中①表示基因表达载体的构建过程,该过程首先要用同种限制酶切割外源DNA分子和运载体(普通质粒与重组质粒中的限制酶切割位点可知,这里使用的是BsmBI限制酶),其次要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA;要定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSTN基因,则图中gRNA基因序列设计的主要依据是MSTN基因两端的核苷酸序列.
(2)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个步骤.
(3)过程③中DNA和RNA之间的碱基配对方式是A-U、T-A、C-G、G-C,而DNA复制过程中的碱基配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C,因此过程③与DNA复制相比,特有的碱基配对方式有A-U.
(4)分析发现某基因敲除细胞株中MSTN基因的表达水平为正常细胞的50%,说明该植株相当于杂合子,即细胞中位于一对染色体上的两个MSTN基因中仅一个被敲除.
(5)利用MSTN基因缺失成纤维细胞培育成MSTN基因缺失猪的基本的流程为:将MSTN基因缺失成纤维细胞的核移植到去除核的卵母细胞中,经早期胚胎培养获得胚胎,胚胎移植后培养获得MSTN基因缺失猪.
故答案为:
(1)BsmBI限制酶和DNA连接酶 MSTN基因两端的核苷酸序列
(2)显微注射技术 转录和翻译
(3)U-A
(4)细胞中位于一对染色体上的两个MSTN基因中仅一个被敲除
(5)将MSTN基因缺失成纤维细胞的核移植到去除核的卵母细胞中,经早期胚胎培养获得胚胎,胚胎移植后培养获得MSTN基因缺失猪
点评 本题结合图解,考查基因工程和胚胎工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤,掌握各步骤中需要注意的细节;识记胚胎工程技术及其应用,能结合图中信息准确答题.
| A. | 2个染色体组,46条染色单体 | B. | 1个染色体组,46条染色体 | ||
| C. | 无同源染色体,23条染色单体 | D. | 无同源染色体,23条染色体 |
| 分组 | 前脂肪细胞相对数量 | 加入溶液(5mL) | 脂肪细胞相对数量 |
| 甲组 | + | 生理盐水 | + |
| 乙组 | + | 1010 mol/mL神经肽Y | ++ |
| 丙组 | + | 1054mol/mL神经肽Y | +++ |
| 丁组 | + | 1028mol/mL神经肽Y | ++++ |
| A. | 甲组为对照组,实验的自变量是神经肽Y的浓度 | |
| B. | 动物体内神经肽Y分泌增多,有可能会导致肥胖 | |
| C. | 神经肽Y分泌后只运输到相应的靶细胞发挥作用 | |
| D. | 神经肽Y能够促进前脂肪细胞的增殖和分化 |
| A. | 衰老细胞发生核膜和线拉体膜面积增大的现象 | |
| B. | 神经元膜上的通道蛋白开闭由膜电位变化决定的 | |
| C. | 质膜在结构上具有流动性和不对称 | |
| D. | 正确的三维结构是各种膜蛋白执行功能的前题 |
| A. | 研磨时加入CaCO3可防止叶绿素在酸性条件下分解 | |
| B. | 滤纸条的一段剪去两角的目的是使色素带比较直 | |
| C. | 画滤液细线时需迅速重复多画几次以增加色素的含量 | |
| D. | 滤纸条上相邻且距离最远的两条色素带呈橙黄色和黄色 |
| A. | 有DNA与蛋白质结合形成的染色体 | B. | 能进行ATP和ADP的相互转化 | ||
| C. | 可通过无氧呼吸产生二氧化碳 | D. | 可通过有丝分裂增殖 |
| A. | 多细胞生物个体衰老的过程,也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 | |
| B. | 细胞代谢产生的自由基,会攻击DNA和蛋白质分子等,致使细胞衰老 | |
| C. | 衰老细胞的水分减少,多种酶的活性降低,色素积累 | |
| D. | 衰老细胞的体积减小,从而使细胞的相对表面积增大,物质运输效率增大 |