现代基因编辑CRISPR/Cas9技术可以对生物的DNA序列进行定点切割。将编码Cas9酶和sgRNA的基因作为外源基因构建基因表达载体后,导入受体细胞,可将细胞内某个基因定向敲除,其作用机理如图所示。请回答问题。

(1)sgRNA与Cas9酶是一个功能复合体。如图所示,sgRNA有引导作用,与A基因中部分序列碱基互补配对,Cas9酶在配对区域定点切割,导致A基因发生碱基对 缺失缺失,基因丧失功能。sgRNA与Cas9酶的联合作用类似于 限制限制酶的作用。如果要获得基因敲除动物个体,应以 受精卵受精卵作为受体细胞,用 显微注射显微注射法导入CRISPR/Cas9基因表达载体。
(2)研究人员担心基因编辑发生“脱靶效应”,导致其他非目标基因发生突变,我国科学家对此进行了检测。在小鼠受精卵分裂为两个细胞时,向其中一个细胞注入基因编辑工具,之后将此胚胎移植入母鼠子宫,待其发育到14天时,将胚胎取出,把胚胎的细胞全部分散开,分成基因编辑细胞后代和非基因编辑细胞后代两个细胞群,分别提取DNA,测序、比对。结果发现CRISPR/Cas9技术的脱靶率很低,而另一类单碱基突变系统的基因编辑技术脱靶率极高。
①用同一受精卵分裂形成的两个细胞作为处理对象和对照,优点是 这两个细胞的基因序列相同,避免因实验组和对照组细胞原有的基因序列差异掩盖“脱靶效应”这两个细胞的基因序列相同,避免因实验组和对照组细胞原有的基因序列差异掩盖“脱靶效应”。
②利用二细胞胚胎分裂产生的子细胞DNA作为测序对象,而不是将实验组细胞和对照组细胞DNA进行PCR扩增后测序,原因是 PCR扩增会产生较多的复制错误,掩盖“脱靶效应”PCR扩增会产生较多的复制错误,掩盖“脱靶效应”。
③为方便将基因编辑细胞后代和非基因编辑细胞后代分开,可在构建基因表达载体时 利用某种荧光蛋白基因作为标记基因利用某种荧光蛋白基因作为标记基因。
(3)基因编辑的“脱靶效应”可能对被编辑个体带来什么不良影响?如果脱靶效应发生在原癌基因,可能导致细胞癌变如果脱靶效应发生在原癌基因,可能导致细胞癌变。
【考点】基因工程的操作过程综合.
【答案】缺失;限制;受精卵;显微注射;这两个细胞的基因序列相同,避免因实验组和对照组细胞原有的基因序列差异掩盖“脱靶效应”;PCR扩增会产生较多的复制错误,掩盖“脱靶效应”;利用某种荧光蛋白基因作为标记基因;如果脱靶效应发生在原癌基因,可能导致细胞癌变
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/23 20:38:36组卷:9引用:1难度:0.6
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