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  • 1. (2021·淮安模拟) 肌肉生长抑制素(MSTN)是肌肉发育的一种负向调控因子,MSTN 突变体动物的肌肉更加发达,瘦肉率更高。科研人员采用 ZFN 基因编辑技术在梅山猪的 MSTN 基因中引入突变,培育高瘦肉率的梅山猪新品种。

    1. (1) ZFN 基因编辑系统的作用原理如图所示,ZFN-L 和 ZFN-R 蛋白结合 DNA 上的特定序列(图中带有下划线的序列),之后由连接在 ZFN 上的 FokI 蛋白将 DNA双链切开(FokI 仅当其与 ZFN 形成二聚体时才可以切割 DNA),在细胞修复 DNA损伤时可能会引入突变,关于此过程下列说法正确的有(填序号)。

      ①FokI 作用于 DNA 上的磷酸二酯键,切开双链会产生 4 个游离磷酸基团

      ②若没有 ZFN,FokI 可能会失去切割能力

      ③设计 ZFN-L 和 ZFN-R 的识别序列时,两个识别序列的 CG 碱基占比应当基本保持一致

      ④设计 ZFN 系统时,采用 ZFN-L 和 ZFN-R 分别连接 FokI 单体,而非 ZFN 直接连接 FokI 二聚体,可以减少对 DNA 的非特异性切割

    2. (2) 相比于传统的用限制酶切开 DNA 的方法,ZFN 基因编辑系统的优势在于
    3. (3) 研究团队合成了带有 ZFN 系统合成基因的质粒,将质粒转入猪胚胎成纤维细胞中。为了筛选基因编辑成功的细胞,科研人员采用有限稀释法,将细胞群稀释为,培养得到单克隆细胞群,利用方法)检测其基因是否被成功编辑。
    4. (4) 成功基因编辑的细胞,经检测其 MSTN 基因编码链(非模板链)中的一个 T 突变为了 G,科研人员提取细胞中的 RNA,通过取得 cDNA 进行测序,发现突变后 MSTN 基因的 mRNA 缩短了 193 个碱基,导致无法翻译出正常的 MSTN 蛋白质。已知真核生物转录后进行 RNA 中的内含子切除时,通过“GU-AG”原则识别内含子,即内含子的起始必须是 GU 碱基,末端必须是 AG 碱基,结合此材料分析突变后 MSTN 基因 mRNA 大幅度缩短的原因可能是
    5. (5) 基因编辑成功的猪均为 MSTN 突变杂合子。将这些猪相互交配得到 F1 , 提取猪肌肉细胞中的蛋白质,用 Western blot 法检测,Western blot 法先将蛋白质进行电泳分离,再以抗体结合目标蛋白质,成功结合可以观察到相应条带,抗体结合步骤中 MSTN 作为。抽样检测得到了三种电泳结果,其中出现电泳结果③的猪在 F1中占比大约是。(图中的 GADpH 是甘油醛-3-磷酸脱氢酶,细胞呼吸中的一种酶)

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