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新一代基因编辑 CRISPR/Cass技术的实质是用特殊的引导序列( sgRNA...

新一代基因编辑 CRISPR/Cass技术的实质是用特殊的引导序列( sgRNA)将Cas9酶——“基因剪刀精准定位到所需切割的基因上,然后进行编辑。科研人员设想利用新一代基因编辑技术来预防艾滋病。回答下列问题:

(1)动物细胞中没有编码Cas9酶的基因,可通过构建___________,用___________法将其导入受体细胞,最终表达出Cas9酶。

(2)CCR5蛋白是HIV病毒入侵机体细胞的主要辅助受体之一,HIV通过识别膜通道蛋白CCR5侵入宿主细胞。为有效阻止HⅣ侵染新分化生成的T淋巴细胞,科研人员将 SgRNA序列导入骨髓___________细胞中,以构建sgRNA-Cas9酶复合体。Cas9酶可以催化___________键断裂,以实现对DNA序列的定向切割。设计SgRNA序列需要根据___________的核苷酸序列,原因是___________

(3)为检测T淋巴细胞的CCR5基因是否成功被编辑,采用___________技术检测是否含有CCR5基因,还需要对___________蛋白进行检测。

 

基因表达载体 显微注射 造血干 磷酸二酯 CCR5基因 sgRNA序列需要与CCR5基因上部分碱基互补配对,从而精准定位到CCR5基因进行编辑 DNA分子杂交 CCR5 【解析】 根据题意,新一代基因编辑 CRISPR/Cass技术的实质是用特殊的引导序列( sgRNA)将Cas9酶-基因剪刀精准定位到所需切割的基因上,可知Cas9酶是一种核酸内切酶,可断开DNA上的磷酸二酯键;如果T淋巴细胞的CCR5基因被成功编辑,则T细胞不能表达CCR5蛋白,故可采用DNA分子杂交检测是否含有CCR5基因。 (1)动物细胞中没有编码Cas9酶的基因,可通过构建基因表达载体,用显微注射法将其导入受体细胞,最终表达出Cas9酶。 (2)为有效阻止HIV侵染新分化生成的T淋巴细胞,科研人员将 SgRNA序列导入骨髓造血干细胞中,以构建sgRNA-Cas9酶复合体。Cas9酶可以催化磷酸二酯键断裂,以实现对DNA序列的定向切割。HIV能通过识别膜通道蛋白CCR5侵入宿主细胞,为预防艾滋病,根据题意,可利用Cas9酶对CCR5基因进行编辑,因此sgRNA序列需要与CCR5基因上部分碱基互补配对,从而精准定位到CCR5基因进行编辑,故设计SgRNA序列时需要根据CCR5基因的核苷酸序列。 (3)可采用DNA分子杂交技术检测是否含有CCR5基因,为了检测基因编辑是否成功,还需要对CCR5蛋白进行检测。
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乳酸杆菌是人体有益的微生物之一,常用于生产酸奶,其发酵产物为乳酸,能溶解周围环境中的难溶性碳酸钙。回答下列问题:

(1)为检测某品牌酸奶中的乳酸杆菌含量是否达标,检验人员进行了相关实验。

①配置培养基:培养基中除含水、无机盐、碳源、氮源和琼脂外,还需添加维生素和___________

②稀释样品:取1mL待测酸奶,用___________进行梯度稀释。

③接种培养:用___________法接种,培养时控制的气体条件是___________

④观察计数:菌落周围出现的______就是乳酸杆菌的菌落,选择菌落数在___________的平板计数。每隔24小时统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,目的是___________

(2)生产上不能用含有抗生素的牛奶发酵成酸奶,原因是_____

 

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已知某植物花色性状受三对独立遗传的等位基因控制,同时存在三种显性基因时开大红花,只存在两种显性基因时开红花,只存在一种显性基因时开粉红花,不存在显性基因时开白花。回答下列问题:

(1)纯合大红花与白花的品种杂交获得F1,F1自交,F2的表现型及比例为___________,F2中开粉红花的基因型有___________种,红花中纯合子所占的比例为___________

(2)从F2中选出甲、乙两株粉红花植株,请通过一代杂交实验判断甲、乙两植株是否一含有同种显性基因。(要求写出杂交方案,预期结果及结论)________

 

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癫痫是一种以脑神经元过度放电导致反复性、发作性和短暂性的中枢神经系统功能失常为特征的慢性脑部疾病,神经递质的失衡是癫痫的病因之一。回答下列问题:

(1)神经递质储存在_____中,主要以___________方式释放到突触间隙。

(2)神经递质的失衡导致癫痫发作的原因有:

①神经元释放过量的兴奋性神经递质谷氨酸,促进___________

②神经元释放抑制性神经递质γ-氨基丁酸过少,抑制___________的内流,使突触后膜持续兴奋。

(3)药物治疗癫痫的机理可能包括___________(填序号)

①诱导产生谷氨酸受体的抗体      ②与谷氨酸受体结合③诱导产生γ-氨基丁酸受体的抗体  ④阻断谷氨酸的释放

 

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我国科技人员创造了浮床生态工艺法净化生活污水(含有机物和无机物),在水域中固定浮床上种植特殊的水生、半水生植物以吸收水中的氮、磷等元素。回答下列问题:

(1)流经该水域生态系统的总能量是___________

(2)生活污水流入水域中,通过物理沉降、化学分解和___________,使污水得到净化。若流入该水域的生活污水过量,则会导致生态系统遭到破坏,原因是___________

(3)浮床生态工艺法还能抑制藻类的繁殖,防止“水华”发生,原因是___________。(答两点即可)

 

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科研人员以香根草的两种叶片为材料,研究光合有效辐射对胞间CO2浓度和气孔导度的影响,结果如下。回答下列问题:

(1)在光照下,香根草叶绿体中 NADPH的移动方向是___________。嫩叶的光饱和点___________(填“大于”或“小于”)老叶的光饱和点。

(2)实验结果表明嫩叶胞间CO2浓度低于老叶,原因是_______

(3)欲比较嫩叶和老叶中色素的种类和含量,请写出实验思路____

 

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