亨廷顿舞蹈病(HD)是由单基因(HTT)突变导致的神经退行性疾病,患者表现为行为迟缓或运动障碍。研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建HD模型小鼠,为制备其它神经退行性疾病的动物模型提供了参考。
(1)CRISPR/Cas9系统的工作原理如图1所示:

CRISPR/Cas9系统是由具有切割双链DNA切割双链DNA活性的Cas9-D10A和成对的具有向导作用的gRNA1和gRNA2构成。gRNA1和gRNA2通过碱基互补配对碱基互补配对原则特异性结合到目的基因特定的单链DNA片段;然后由Cas9-D10A识别并切断两个结合位点附近单链DNA中的磷酸二酯键磷酸二酯键键,进而产生两个缺口;再通过一定的基因重组方法将外源DNA片段在缺口处进行整合实现原位敲入,即外源DNA片段替换某基因的片段。
(2)图2为150Q模型小鼠构建原理,科研人员以HIT基因所在的DNA链HIT基因所在的DNA链为模板,在其外显子1附近设计gRNA靶点序列,并构建包含gRNA基因、Cas9基因和150Q150Q的重组表达载体。

(3)为培育出纯合150Q模型小鼠,科研人员进行了如下操作:
①150Q模型小鼠F0代构建:将构建好的重组表达载体导入小鼠受精卵中,体外培养一段时间后,通过胚胎移植胚胎移植技术转移到若干雌性小鼠子宫中,适宜条件培养。25天后,通过HCGHCG技术鉴定得到转入成功的F0代小鼠6只。
②150Q模型小鼠F1、F2、F3代构建:待F0代小鼠性成熟后,与健康的野生型小鼠进行交配培育F1代小鼠,经鉴定后,挑选其中的150Q模型小鼠与健康的野生型小鼠交配,培育出F2代小鼠,使其中的150Q模型小鼠之间进行相互交配,培育出F3代小鼠。部分F3代小鼠基因型鉴定结果如图3所示:

请据图判断,科研人员是否培育出纯合150Q模型小鼠,并写出判断依据。
(4)有人认为成功导入150Q的小鼠即可直接用做HD小鼠模型进行相关研究,你是否同意该观点?若不同意,请说出需要进一步通过哪些方法来判断其是否可作为模型小鼠。
【考点】基因工程的操作过程综合.
【答案】切割双链DNA;碱基互补配对;磷酸二酯键;HIT基因所在的DNA链;150Q;胚胎移植;HCG
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:28引用:2难度:0.6
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