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高中生物学
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综合题
1.
(2021·辽宁模拟)
2020年诺贝尔化学奖授予在CRISPR/Cas9基因编辑技术领域作出贡献的两名女科学家。CRISPR-Cas9基因编辑系统由单链向导RNA和Cas9蛋白组成,其中向导RNA的碱基序列可以人为任意设计,当其与目标DNA上某序列发生局部互相结合时,Cas9蛋白就可以切断此处的DNA序列(如图)。请分析回答:
(1) 研究发现,CRISPR/Cas9仅存在于原核生物,进行基因编辑操作时,可使用
法将CRISPR-Cas9基因编辑系统导入到哺乳动物的受精卵。向导RNA的识别序列可通过
(原则)与相应DNA结合。若a链剪切点附近序列……TCCTCAATC……,则相应的识别序列为
。
(2) Cas9蛋白可识别特定的核苷酸序列并使核苷酸间的
键断裂,与基因工程工具中的
酶的功能相似。
(3) 动物在生长过程中可能会感染各种病毒,例如被逆转录病毒感染后猪的基因组中会携带上病毒基因。2020年9月,杨璐菡博土团队利用CRISPR-Cas9基因编辑等技术完全消除了猪内源性逆转录病毒(PERV),并修改了猪与人之间免疫和凝血方面不兼容性的相关基因,成功开发出第一代可用于临床的异种器官移植雏形——“猪3.0”。由此可知,“猪3.0”有望解决异体器官移植的两大潜在风险是:
、
。利用经过基因编辑的猪成纤维细胞培养成无病毒小猪,需要用到
、胚胎体外培养、
等技术。
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