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杜氏肌营养不良症(DMD)是单基因遗传病,此病会造成患者包括骨骼肌和心肌等全身肌肉退化,一般在3~5岁时开始发病,20~30岁因呼吸衰竭而死亡。图1为某DMD家系谱,相关基因用D、d表示。真核生物基因的编码区中对应成熟RNA的序列被称为外显子,每个基因有多个外显子。大约13%DMD患者的D基因在外显子45和50之间的区域有突变,这会使外显子51及之后的序列表达异常,从而阻止正常D蛋白的产生。研究人员为探索这类DMD的临床治疗方案,对一种DMD模型犬进行基因编辑。该DMD模型犬缺失外显子50(△Ex50)导致外显子51中出现终止密码对应的序列。研究人员利用基因编辑技术CRISPR/Cas9对DMD模型犬外显子51进行切割,以期跳过外显子51,产生一个缩短但仍有功能的D蛋白,过程如图2所示。请回答:

(1)DMD最可能的遗传方式是
伴X染色体隐性遗传
伴X染色体隐性遗传
,家系图中一定是致病基因携带者的是
4和Ⅱ2
4和Ⅱ2

(2)研究表明Ⅲ代患者的D基因部分碱基缺失,这种变异类型属于
基因突变
基因突变
。研究还发现,多个DMD患者家系中D基因不同位置发生碱基替换、重复或缺失,说明这种变异具有
随机性或不定向性
随机性或不定向性
的特点。
(3)CRISPR/Cas9复合体由两部分组成,一部分是可以切割基因的“手术刀”Cas9蛋白,另一部分是gRNA.由图2可知,Cas9蛋白催化断裂的化学键是
磷酸二酯键
磷酸二酯键
,gRNA的主要功能是
通过碱基互补配对原则特异性结合目标DNA序列
通过碱基互补配对原则特异性结合目标DNA序列

(4)将带有CRISPR/Cas9相应DNA序列的腺病毒注射进DMD模型犬的骨骼肌中,6周后,取注射过的肌肉组织进行检测,结果如图3。该实验中,对照组是
正常组(正常犬)
正常组(正常犬)
,检测基因编辑犬的肌肉症状,会发现萎缩症状
减轻
减轻


(5)研究人员的最终目的是修正全身的肌肉组织,需通过
静脉注射
静脉注射
(肌肉注射或静脉注射)将CRISPR/Cas9相应DNA序列的腺病毒运送到全身,CRISPR/Cas9相应DNA序列需使用肌肉特异性启动子驱动表达,原因是
CRISPR/Cas9表达系统只在肌肉组织细胞中发挥作用,避免伤害到其他细胞的基因组
CRISPR/Cas9表达系统只在肌肉组织细胞中发挥作用,避免伤害到其他细胞的基因组

【答案】伴X染色体隐性遗传;Ⅰ4和Ⅱ2;基因突变;随机性或不定向性;磷酸二酯键;通过碱基互补配对原则特异性结合目标DNA序列;正常组(正常犬);减轻;静脉注射;CRISPR/Cas9表达系统只在肌肉组织细胞中发挥作用,避免伤害到其他细胞的基因组
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:7引用:2难度:0.6
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    发布:2024/12/31 8:0:1组卷:2引用:1难度:0.7
  • 2.结合材料回答问题:
    Ⅰ.一般情况下,哺乳动物的性别决定方式为XY型,有Y染色体则为雄性,在体细胞中存在两条X染色体时,任意一条X染色体上的基因表达,另一条X染色体会高度螺旋化为巴氏小体失活,其上基因不表达。
    Ⅱ.猫是哺乳动物,其毛色遗传受多对等位基因的控制,毛的黑色和黄色由位于X染色体上的基因A/a控制,毛色淡化由位于常染色体上的基因B/b控制,当基因型为bb时,可使猫的色素密度降低,黑色可淡化成蓝色,黄色可淡化成奶油色。巴氏小体的存在会使不同体细胞中毛色基因表达不同,因此猫还可出现黑黄相间的毛色。
    (1)若借助显微镜判断某哺乳动物体细胞取自雄性还是雌性,除可依据体细胞中X和Y染色体形态上的差异外,根据题意推测还可依据细胞核中巴氏小体的有无来区分,理由是
     

    (2)研究人员用纯种黑猫XAXA和黄猫XaY杂交多次后产生了一只雄性黑黄相间猫,该猫的基因型是
     
    ,产生该变异原因是
     

    (3)若一只纯合雌性蓝猫与另一只纯合雄性猫交配,产生一只黑黄相间的猫,则这只猫的性别是
     
    (填“雌性”或“雄性”),亲本中雄性猫的表现型是
     
    ,若这对亲本产生的F1相互交配,F2中出现奶油色猫的概率是
     

    发布:2025/1/8 8:0:1组卷:3引用:2难度:0.5
  • 3.我国古代劳动人民早就发现“牝鸡司晨”的性反转现象。已知鸡是ZW型性别决定,控制鸡羽毛芦花(B)和非芦花(b)的基因只位于Z染色体上,WW的胚胎不能存活。一只性反转的芦花雄鸡与非芦花雌鸡交配,F1的性别为雌:雄=2:1。下列推断错误的是(  )

    发布:2024/12/31 8:0:1组卷:30引用:2难度:0.7
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