CRISPR/Cas系統(tǒng)是細(xì)菌在進(jìn)化中形成的一種防御機(jī)制。Cas蛋白能截取噬菌體的DNA片段,并將其插入到細(xì)菌自身的CRISPR基因中,整合有噬菌體DNA片段的CRISPR基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA,此RNA與Cas蛋白共同構(gòu)成CRISPR/Cas復(fù)合物,在此RNA引導(dǎo)下,該復(fù)合物能定點(diǎn)切割對應(yīng)的噬菌體DNA片段。科學(xué)家通過改造此系統(tǒng),產(chǎn)生了CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對DNA的定點(diǎn)切割,其工作原理如下圖所示。2019年上??蒲袌F(tuán)隊(duì)通過基因編輯技術(shù)切除獼猴受精卵中的生物節(jié)律核心基因BMAL1,再利用體細(xì)胞克隆技術(shù),獲得了5只BMAL1基因敲除的克隆猴。這是國際上首次成功構(gòu)建出的一批遺傳背景一致的生物節(jié)律紊亂的獼猴模型。請回答下列問題:
(1)CRISPR/Cas系統(tǒng)中的Cas蛋白合成的場所是核糖體核糖體,該系統(tǒng)需要對特定的DNA序列識別并切割,其功能類似于基因工程工具酶中的限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶),作用的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵。推測該系統(tǒng)在細(xì)菌體內(nèi)的生理意義是切割外源DNA,保護(hù)自身切割外源DNA,保護(hù)自身。
(2)由于Cas9蛋白沒有特異性,用CRISPR/Cas9系統(tǒng)切割BMAL1基因,向?qū)NA的識別序列應(yīng)具有的特點(diǎn)是能與BMAL1 基因特定序列BMAL1 基因特定序列通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合。
(3)在個體水平鑒定BMAL1基因敲除成功的方法是觀察獼猴是否表現(xiàn)為生物節(jié)律紊亂生物節(jié)律紊亂。
(4)該團(tuán)隊(duì)利用一只BMAL1缺失的成年獼猴體細(xì)胞克隆出5只后代的實(shí)驗(yàn)中,涉及的生物技術(shù)有動物體細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植動物體細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(答出兩項(xiàng)即可)。
(5)基因編輯后通過體細(xì)胞克隆得到的數(shù)只BMAL1缺失獼猴(A組),與僅通過基因編輯多個受精卵得到的數(shù)只BMAL1缺失獼猴(B組)比較,A組A組(填“A組”或“B組”)更適合做人類疾病研究模型動物,理由是A組遺傳背景一致(生物節(jié)律紊亂程度一致),提高了科學(xué)研究的可靠性和可比性(或:B 組可能存在遺傳背景差異,降低科學(xué)研究的可靠性和可比性)A組遺傳背景一致(生物節(jié)律紊亂程度一致),提高了科學(xué)研究的可靠性和可比性(或:B 組可能存在遺傳背景差異,降低科學(xué)研究的可靠性和可比性)。
【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.
【答案】核糖體;限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶);磷酸二酯鍵;切割外源DNA,保護(hù)自身;BMAL1 基因特定序列;生物節(jié)律紊亂;動物體細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植;A組;A組遺傳背景一致(生物節(jié)律紊亂程度一致),提高了科學(xué)研究的可靠性和可比性(或:B 組可能存在遺傳背景差異,降低科學(xué)研究的可靠性和可比性)
【解答】
【點(diǎn)評】
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