2018年11月,南方科技大学副教授贺建奎借助基因编辑技术,诞生了第一例能天然抵抗HIV的婴儿。CRISPR/...
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2018年11月,南方科技大学副教授贺建奎借助基因编辑技术,诞生了第一例能天然抵抗HIV的婴儿。CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核*内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如图所示)。请据图分析:
(1)向导RNA中的双链区遵循_____________。
(2)若α链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……,则相应的识别序列为_______________________。
(3)Cas9蛋白由基因C指导在________中合成。图*代表的是一个________分子的结构简图,组成该分子的单体是_________,图中被运输的氨基*是________。(脯氨*密码子为CCG,精氨*密码子为CGG,*氨*密码子为GCC,甘氨*密 码子为GGC)
(4)基因C在编码蛋白质时,控制最前端几个氨基*的DNA序列如图乙所示(起始密码子为AUG或GUG)。在发生转录时,作为模板链的是图中的________(填“a”或“b”)链。若由于基因C中一个碱基对发生替换,而导致合成的肽链中第3 位氨基*变成了亮氨*(密码子有CUU、CUC、CUA、CUG),则该基因中碱基对替换情况是___________。
【回答】
碱基互补配对原则 ......UCCAGAAUC...... 核糖体 tRNA 核糖核苷* *氨* b G//C 替换成 C//G
【分析】
据图分析,图*中目标DNA中间的一条链上的碱基序列与向导RNA的识别序列碱基互补配对,引导核*内切酶Cas9将目标DNA的该片段两条单链都切开;图乙为基因C的结构图,含有两条单链;图*为tRNA,是翻译过程中转运氨基*的根据,其下端的三个碱基为反密码子,与mRNA上的密码子配对。
【详解】
(1)向导RNA中的双链区应遵循碱基互补配对原则。
(2)由于图中的识别序列和α链上的碱基序列都与对应的DNA单链上的碱基互补配对,所以向导RNA上相应的识别序列为 ......UCCAGAAUC......。
(3)Cas9蛋白属于蛋白质,在核糖体中合成;图*代表的是tRNA分子的结构简图,组成该分子的单体是核糖核苷*;tRNA运输的氨基*由mRNA上的密码子来决定,而密码子的阅读顺序应沿图*中核糖体的移动方向来阅读,故密码子应为GCC,其决定的氨基*为*氨*。
(4)分析图乙可知,由于密码子为AUG或GUG,其对应的模板链上的碱基序列为TAC或CAC,因此模板链为b链;以b链为模板转录成的mRNA的碱基序列为GUAUGCAAGUCUCC, AUG为起始密码子,故第3个氨基*的密码子为GUC,若由于基因C中一个碱基对发生替换,而导致合成的肽链中第3位氨基*变成了亮氨*,其密码子有CUU、CUC、CUA、CUG,则对比GUC可知,密码子由GUC变成 了 CUC,故推知该基因中碱基对替换情况是G//C替换成C//G。
【点睛】
解答本题的关键是掌握遗传信息的表达过程及其发生的场所,根据碱基互补配对原则分析图*中的识别序列以及图乙模板链的种类,并能够根据密码子的种类判断氨基*的种类和发生改变的碱基情况。
知识点:基因编辑技术
题型:综合题
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