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研究者根据果蝇染色体上红眼基因B设计出sgRNA,导入果蝇早期胚胎细胞,“敲除”部分胚胎细胞中的红眼基因B,得到镶嵌体果蝇(即复眼中部分小眼呈红色,部分小眼呈白色),如表.
更新时间:2024-04-27 22:57:41
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问题描述:

研究者根据果蝇染色体上红眼基因B设计出sgRNA,导入果蝇早期胚胎细胞,“敲除”部分胚胎细胞中的红眼基因B,得到镶嵌体果蝇(即复眼中部分小眼呈红色,部分小眼呈白色),如表.

sgRNA(ng/mL)01252505001000
胚胎存活率(%)168673
镶嵌体果蝇比例(%)010175086
(1)由实验结果分析,若要从相同数量的早期胚胎中获得数量最多的镶嵌体果蝇,应选用的sgRNA最佳浓度为___ng/mL.

(2)如图所示,敲除基因时,sgRNA与红眼基因B的部分序列互补配对,可出现的碱基互补配对方式包括___,细胞内的Cas9酶在配对区域定点剪切,引起红眼基因B发生碱基对___.基因敲除后,DNA连接酶会修复DNA切口处的___.

(3)这种定点敲除基因的方法为艾滋病的治疗提供了一个思路.HIV通过识别膜蛋白C侵入宿主细胞,研究者可以根据___序列设计sgRNA,导人骨髓___细胞中,在相应酶的配合下定点敲除基因,从而使新分化生成的T淋巴细胞免受HIV侵染.

雷天模回答:
  (1)根据实验表格数据结果分析,sgRNA的导入降低了果蝇胚胎的存活率.表格中只有sgRNA浓度为500和1000的两组中镶嵌体果蝇比例较高,而500浓度的一组胚胎成活率高,因此若要从相同数量的早期胚胎中获得数量最多的镶嵌体果蝇,应选用的sgRNA浓度为500ng/mL.   (2)分析敲除过程图示可知,敲除基因时,sgRNA与红眼基因B的部分序列互补配对,RNA和DNA两条链之间的碱基互补配对方式包括A-T、U-A、G-C(C-G).细胞内的Cas9酶在配对区域定点剪切,引起红眼基因B发生碱基对缺失,导致基因突变.DNA连接酶会将两个DNA片段之间的磷酸二酯键连接.   (3)HIV通过识别膜蛋白C侵入宿主细胞,研究者可以根据膜蛋白C基因的核苷酸序列设计sgRNA,导人骨髓造血干(或“淋巴干”)细胞中,有效阻止HIV侵染新分化生成的T淋巴细胞.   故答案为:   (1)500   (2)A-T、U-A、G-C(C-G) 缺失 磷酸二酯键   (3)膜蛋白C基因的核苷酸 造血干
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