母源因子是初級卵母細胞在減數(shù)分裂Ⅰ前期的后段開始產(chǎn)生并積累的mRNA和蛋白質(zhì)，其對于調(diào)控動物早期胚胎的發(fā)育十分重要。為研究不同母源因子的功能，相應(yīng)母源突變體的培育顯得尤為重要。
（1）母源因子由母源效應(yīng)基因通過基因 轉(zhuǎn)錄、翻譯轉(zhuǎn)錄、翻譯過程產(chǎn)生，其產(chǎn)生并積累的時期由于同源染色體未分離，因此只有純合突變的雌性個體的后代才是母源突變體。
（2）獲得母源突變體的傳統(tǒng)方法是反復(fù)交配與篩選。以母源效應(yīng)基因A為例，科學(xué)家利用基因編輯技術(shù)將斑馬魚的一個A基因敲除后獲得雜合子，記作（+/-）。如圖1是獲得母源突變體的雜交方案，請補全如圖 
。
（3）傳統(tǒng)交配篩選的方法存在耗時長、純合的合子突變體的致死率高等缺陷。為了解決上述問題，科學(xué)家在CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行了改進。
①sgRNA編碼序列能與相應(yīng)靶基因序列發(fā)生堿基互補配對。為構(gòu)建含有sgRNA編碼序列的重組質(zhì)粒，需對含有特定sgRNA編碼序列的DNA用 限制酶限制酶處理，然后將其插入到經(jīng)相同酶處理過的質(zhì)粒上。斑馬魚的卵母細胞與精子受精前停滯在減數(shù)分裂Ⅰ前期，此時還未開始合成母源因子，在此階段前對卵母細胞進行基因敲除可避免母源因子的積累。
②為了實現(xiàn)卵母細胞中基因的特異性敲除，如圖2所示，科學(xué)家將含有3個不同的但靶向相同基因的sgRNA編碼基因的重組質(zhì)粒組裝到具有特殊元件的載體上，形成新的重組質(zhì)粒后導(dǎo)入卵母細胞。從理論上分析，一個sgRNA便能實現(xiàn)靶基因的敲除，請分析3個sgRNA串聯(lián)有何優(yōu)勢，請答出2點 只構(gòu)建一個表達載體即可，能準(zhǔn)確插入到斑馬魚的基因組中，能通過綠色熒光進行篩選只構(gòu)建一個表達載體即可，能準(zhǔn)確插入到斑馬魚的基因組中，能通過綠色熒光進行篩選。
（4）I-SecI介導(dǎo)的基因插入率并不能達到100%，請根據(jù)上述研究分析如何在斑馬魚早期胚胎中篩選出突變體，并說明理由 重組質(zhì)粒中含有熒光標(biāo)記基因，若將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞，則可通過觀察是否發(fā)出綠色熒光進行篩選重組質(zhì)粒中含有熒光標(biāo)記基因，若將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞，則可通過觀察是否發(fā)出綠色熒光進行篩選。
【答案】轉(zhuǎn)錄、翻譯；；限制酶；只構(gòu)建一個表達載體即可，能準(zhǔn)確插入到斑馬魚的基因組中，能通過綠色熒光進行篩選；重組質(zhì)粒中含有熒光標(biāo)記基因，若將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞，則可通過觀察是否發(fā)出綠色熒光進行篩選
；限制酶；只構(gòu)建一個表達載體即可，能準(zhǔn)確插入到斑馬魚的基因組中，能通過綠色熒光進行篩選；重組質(zhì)粒中含有熒光標(biāo)記基因，若將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞，則可通過觀察是否發(fā)出綠色熒光進行篩選【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：39引用：1難度：0.5
相似題
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1．學(xué)習(xí)以下材料，回答（1）～（4）題。
利用抑制性tRNA進行無義突變遺傳病的治療
無義突變是由于某個堿基的改變使代表某種氨基酸的密碼子突變?yōu)榻K止密碼子（UAA、UAG或UGA），從而使肽鏈合成提前終止，造成蛋白質(zhì)的功能改變，引發(fā)相關(guān)疾病。約有10%～15%的人類基因相關(guān)遺傳疾病是由無義突變引發(fā)的。常規(guī)的基因治療是將正?；虻腸DNA序列或是有治療價值的基因（如CRISPR-Cas9相關(guān)的基因編輯工具）通過一定的方式導(dǎo)入人體靶細胞內(nèi)，達到替代或修復(fù)缺陷基因、治療疾病的目的。導(dǎo)入基因插入位置不當(dāng)、過高或過低表達，都可能會導(dǎo)致副作用。盡管基因編輯可以實現(xiàn)生理水平的基因表達，但基因編輯工具引入外源蛋白可能引發(fā)強烈的免疫反應(yīng)仍然是巨大的挑戰(zhàn)。
抑制性tRNA（sup-tRNA）由天然tRNA改造而來，它的反密碼子通過堿基配對原則可以識別無義突變的終止密碼子，使得mRNA在翻譯至無義突變位點時不啟動翻譯終止而是繼續(xù)向后進行翻譯，獲得有功能的全長蛋白。
I型黏多糖貯積癥的病因，是相關(guān)基因發(fā)生無義突變，產(chǎn)生終止密碼子UAG。研究者構(gòu)建小鼠該突變基因mldua和Flag基因融合的載體（圖1），以及針對該無義突變設(shè)計的sup-tRNA表達載體（產(chǎn)生的sup-tRNA能夠識別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡寫作sup-tRNATyr），將其導(dǎo)入細胞進行研究，發(fā)現(xiàn)與具有相似作用的化合物G418比較，sup--tRNA的作用更加顯著（圖2）；進一步利用重組腺相關(guān)病毒作為載體將sup-tRNA導(dǎo)入患病小鼠模型中，實驗顯示能夠降低黏多糖過度積存，實現(xiàn)對該病癥的有效治療，其療效可以持續(xù)半年以上。
從整體來看，G418在促進跨越無義突變位點繼續(xù)翻譯時引入的氨基酸較為隨機，而sup-tRNA引入的氨基酸較為單一，且不會影響內(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài)，所以sup-tRNA在個體治療中具有很高的安全性，因而在未來基因突變引起的疾病相關(guān)治療中具有非常大的應(yīng)用前景。
（1）侵染時，作為載體的重組腺相關(guān)病毒與靶細胞膜上的發(fā)生識別，引發(fā)內(nèi)吞，進入細胞后釋放單鏈DNA作為模板，利用宿主細胞的催化合成其互補DNA鏈，再經(jīng)過過程產(chǎn)生sup-tRNA。
（2）除了引入的氨基酸較為單一，不影響內(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài)，我們還可推斷，用于治療的sup-tRNA在正常終止密碼子處（填“能”或“不能”）繼續(xù)往后翻譯，具有很高的安全性。
（3）研究者構(gòu)建mldua突變基因和Flag基因融合的載體，目的是通過檢測來確定是否跨越無義突變位點繼續(xù)向后翻譯。實驗結(jié)果表明，相比于化合物G418，sup-tRNA在促進無義突變位點的翻譯方面更加有效，支持這一結(jié)論的依據(jù)是：。
（4）有文獻報道，已在近1000個不同的人類基因中發(fā)現(xiàn)了7500多個無義突變。常規(guī)的基因治療需要為每種疾病設(shè)計獨特的治療策略，這將是一項耗費驚人的項目。據(jù)此說明sup-tRNA的應(yīng)用價值。發(fā)布：2025/1/3 8:0:1組卷：27引用：1難度：0.6 -
2．人類基因組計劃測定了人體的24條染色體，這24條染色體是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/31 0:30:1組卷：112引用：7難度：0.7 -
3．幾丁質(zhì)是許多真菌細胞壁的重要成分，自然界有些植物能產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶催化幾丁質(zhì)水解從而抵抗真菌感染。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入沒有抗性的植物體內(nèi)，可增強其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質(zhì)酶基因而建立cDNA文庫的過程。
（1）圖示以mRNA為材料通過法獲得cDNA，該方法依據(jù)的原理是，通過這種方法獲得的基因中因缺乏和結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致將其直接導(dǎo)入受體細胞中不能復(fù)制和表達。
（2）與選用老葉相比，選用嫩葉更容易提取到mRNA，原因是，且提取RNA時，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是。
（3）將從cDNA文庫中獲得的幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體用酶和DNA連接處理后連接起來，構(gòu)建基因表達載體，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是。發(fā)布：2025/1/5 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.7
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