高中 | 第1节 基因指导蛋白质的合成 题目答案及解析

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必修二 遗传与进化

第四章 基因的表达

第1节 基因指导蛋白质的合成

研究表明羊乳中的$\rm \beta-$乳球蛋白($\rm BLG$)是人体主要过敏源,图为研究人员利用基因编辑技术敲除山羊中$\rm BLG$基因同时敲入人乳铁蛋白($\rm hLF$)基因并获得转基因山羊的操作过程。图中$\rm sgBLG/Cas9$复合物中,$\rm sgBLG$为能准确识别图中山羊$\rm DNA$特定序列的$\rm RNA$,并引导$\rm Cas9$蛋白对$\rm DNA$进行切割。检测发现过程②中,$\rm hLF$基因成功插入在母羊乙成纤维细胞中的一条常染色体上。

$\rm Cas9$蛋白类似于基因工程中常用到的                酶,但$\rm Cas9$蛋白与该酶的主要区别是                                                                

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限制性内切核酸酶;$\\rm Cas9$蛋白没有限制性内切核酸酶具有专一识别$\\rm DNA$分子特定核苷酸序列的特性

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题干中“引导$\rm Cas9$蛋白对$\rm DNA$进行切割”,说明$\rm Cas9$蛋白可以切割$\rm DNA$分子,所以与限制性内切核酸酶作用类似。$\rm sgBLG$为能准确识别图中山羊$\rm DNA$特定序列的$\rm RNA$,并引导$\rm Cas9$蛋白对$\rm DNA$进行切割,说明$\rm Cas9$蛋白没有限制性内切核酸酶具有专一识别$\rm DNA$分子特定核苷酸序列的特性。

图中复合物$\rm 1$所识别的$\rm DNA$序列为$\rm 5'-TATACTGGC-3'$,则$\rm sgBLG$的序列为$\rm 5^\prime-$                $\rm -3^\prime$

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$\\rm 5'-GCCAGUAUA-3'$

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$\rm sgBLG$为能准确识别图中山羊$\rm DNA$特定序列的$\rm RNA$,转录的方向是从$\rm DNA$模板的$\rm 3'$$\rm 5'$,因此转录产生的$\rm RNA$序列是$\rm 5'-GCCAGUAUA-3'$

下列技术中,过程①②可能运用的技术有                 ,过程③④⑤中,运用到的技术有                 。(编号选填)

$\rm a$.显微注射技术

$\rm b$.动物细胞培养技术

$\rm c$.胚胎移植技术

$\rm d$$\rm DNA$重组技术

$\rm e$.动物细胞融合技术

$\rm f$.细胞核移植技术

[["$\\rm ad$","$\\rm abcf$"]]

过程①是将目的基因插入到母羊乙成纤维细胞中的一条常染色体上,此过程涉及$\rm DNA$重组技术,过程②是将重组$\rm DNA$分子导入母羊乙成纤维细胞中,重组$\rm DNA$分子导入动物细胞一般使用显微注射技术,故选$\rm ad$

③④⑤是将含有目的基因的细胞核通过显微注射技术移入去核卵母细胞获得重组细胞,再通过动物细胞培养技术获得早期胚胎,最后通过胚胎移植技术获得转基因山羊,故选$\rm abcf$

科研团队想进一步获得纯合能稳定遗传“人乳铁蛋白基因”的转基因山羊,其技术路线的设计思路是                                                                

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用图中获得的转基因山羊与普通山羊进行杂交得到子代,通过基因检测,筛选出带有目的基因的雌雄子代进行杂交获得含人乳铁蛋白基因的纯合子代;或者通过图相关流程,分别选择雌雄个体作为目的基因受体细胞的供体,从而获得含有人乳铁蛋白基因雌、雄转基因山羊,然后进行杂交来获得含人乳铁蛋白基因的纯合子代。

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获得纯合能稳定遗传“人乳铁蛋白基因”的转基因山羊,其技术路线的设计思路是用图中获得的转基因山羊与普通山羊进行杂交得到子代,通过基因检测,筛选出带有目的基因的雌雄子代进行杂交获得含人乳铁蛋白基因的纯合子代;通过图相关流程,分别选择雌雄个体作为目的基因受体细胞的供体,从而获得含有人乳铁蛋白基因雌、雄转基因山羊,然后进行杂交来获得含人乳铁蛋白基因的纯合子代。

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