[题目]猪的肌肉生长抑制素(MSTN)基因可抑制肌细胞的增殖和分化. CRISPR/Cas9是一种最新出现的基因编辑技术.其主要过程是向导RNA(gRNA.含与目的基因部分序列配对的单链区)与Cas9核酸酶结合.引导Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割.科研人员利用该技术定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSN基因.以期获得生长速度快.瘦肉率� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】猪的肌肉生长抑制素（MSTN）基因可抑制肌细胞的增殖和分化。 CRISPR/Cas9是一种最新出现的基因编辑技术，其主要过程是向导RNA（gRNA，含与目的基因部分序列配对的单链区）与Cas9核酸酶结合，引导Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割。科研人员利用该技术定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSN基因，以期获得生长速度快、瘦肉率高的新品种。过程如下图，其中smbⅠ、kpnⅠ、corⅠ表示相应限制酶的识别位点。分析回答：

（1）图中①过程用到的工具酶有__________，图中gRNA基因序列设计的主要依据是____________________。

（2）科研人员可利用__________（方法）将重组质粒导入猪成纤维细胞，经__________过程合成Cas9核酸酶。

（3）过程③与DNA复制相比，特有的碱基配对方式有__________。

（4）分析发现某基因敲除细胞株中MSTN基因的表达水平为正常细胞的50%，说明__________。

（5）欲利用MSTN基因缺失成纤维细胞培育成MSTN基因缺失猪，需先将MSTN基因缺失成纤维细胞的核移植到__________中，经早期胚胎培养获得胚胎，再经__________到受体猪内培养获得MSTN基因缺失猪。

【答案】BsmB I和DNA连接酶 MSTN基因两端核苷酸序列显微注射技术转录和翻译 U-A 细胞中位于一对染色体上的两个MSTN基因中仅有一个被敲除去核的卵母细胞胚胎移植

【解析】

分析题图：图示是利用该技术定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSTN基因，以期获得生长速度快、瘦肉率高的新品种的过程，其中①表示基因表达载体的构建过程，②表示RNA（gRNA，含与目的基因部分序列配对的单链区）与Cas9核酸酶结合的过程，③表示RNA与Cas9核酸酶结合后引导Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割。

（1）图中①表示基因表达载体的构建过程，该过程首先要用BsmB I同种限制酶切割外源DNA分子和运载体，其次要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA；要定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSTN基因，则图中gRNA基因序列设计的主要依据是MSTN基因两端的核苷酸序列。

（2）将目的基因导入猪成纤维细胞（动物细胞）最有效的方法是显微注射法；基因控制Cas9核酸酶（本质是蛋白质）的合成包括转录和翻译两个步骤。

（3）过程③中RNA和DNA之间的碱基配对方式是U-A、A-T、C-G、G-C，而DNA复制过程中的碱基配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C，因此过程③与DNA复制相比，特有的碱基配对方式有U-A。

（4）分析发现某基因敲除细胞株中MSTN基因的表达水平为正常细胞的50%，说明该植株相当于杂合子，即细胞中位于一对染色体上的两个MSTN基因中仅一个被敲除。

（5）利用MSTN基因缺失成纤维细胞培育成MSTN基因缺失猪的基本的流程为：将MSTN基因缺失成纤维细胞的核移植到去除核的卵母细胞中，经早期胚胎培养获得胚胎，再经过胚胎移植后培养获得MSTN基因缺失猪。

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