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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
150Q
150Q
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
HCG
HCG
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。

【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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    (2)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是
     
    。在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是
     
    。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的
     

    (3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,常见的有
     
     
    ,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是
     
    。当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成的化学键是
     

    (4)提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是
     

    (5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高,根据中心法则分析,其可能的原因是
     

    发布:2025/1/5 8:0:1组卷:2引用:2难度:0.6
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