满分5 > 高中生物试题 >

CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白(一种核酸酶)和sgRNA(向导RNA...

CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白(一种核酸酶)和sgRNA(向导RNA)构成的RNA-蛋白复合体,可利用sgRNA识别并结合特定DNA序列,引导Cas9蛋白对目的基因进行编辑(如图所示)。RuBisCo是参与光合作用的关键酶,研究人员拟利用CRISPR/Cas9技术对大豆细胞RuBisCo基因进行定点编辑,以达到提高CO2利用率的目的,回答下列问题:


 

1)利用CRISPR/Cas9系统进行基因编辑时,Cas9蛋白可催化_______________(化学键名称)水解,剪切特定DNA片段,因此Cas9蛋白的这一功能与_______________酶相似。

2)用于编辑不同基因的CRISPR/Cas9复合物中sgRNA碱基序列不同,因此首先要确定RuBisCo基因中的待编辑序列,根据_______________原则设计引物,通过_______________技术扩增相应的基因序列,作为编码特定sgRNA的模板。该技术所需的Taq酶特点是_______________,能使整个反应体系中DNA解链、退火、链的延伸都能快速进行。

3)将扩增获得的DNA片段与_______________基因共同导入到质粒载体,构建CRISPR/Cas9表达载体,将构建成功的表达载体通过_______________方法,导入大豆细胞。若检测到受体细胞中组成RuBisCo酶的氨基酸_______________发生了符合预期的改变,则表明基因编辑成功。

4CRISPR/Cas9系统在定点编辑基因时仍存在一个最大的弊端,就是有很大概率会造成其他一些非目的基因序列的错误剪接和编辑,请尝试分析其原因_______________

 

磷酸二酯键 限制/限制性核酸内切 碱基互补配对 PCR 耐高温 Cas9(蛋白) 农杆菌转化/农杆菌 种类、数目、排列顺序 其他基因序列也可能含有能与SgRNA互补配对的序列,造成SgRNA和Cas9的错误结合并且剪切 【解析】 基因工程技术的基本步骤: (1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 (2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 (3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 (4)目的基因的检测与鉴定: 分子水平上的检测: ①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术; ②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术; ③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。 个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 (1)Cas9蛋白能剪切特定DNA片段,这与限制酶的功能相似,可催化DNA中磷酸二酯键水解。 (2)要确定RuBisCo基因中的待编辑序列,可根据碱基互补配对原则设计引物,通过 PCR技术扩增相应的基因序列,作为编码特定sgRNA的模板。该技术所需的Taq酶能耐高温,使整个反应体系中DNA解链、退火、链的延伸都能快速进行。 (3)要构建CRISPR/Cas9表达载体,需要将扩增获得的DNA片段与Cas9蛋白基因共同导入到质粒载体,将表达载体导入植物细胞通常采用农杆菌转化法。若检测到受体细胞中组成RuBisCo酶的氨基酸种类、数目、排列顺序发生了符合预期的改变,则表明基因编辑成功。 (4)因其他基因序列也可能含有能与SgRNA互补配对的序列,造成SgRNA和Cas9的错误结合并且剪切,这会导致CRISPR/Cas9系统在定点编辑基因时有很大概率会造成其他一些非目的基因序列的错误剪接和编辑。
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

为研究大熊猫肠道微生物的特性,预防和诊断肠道疾病,研究小组对大熊猫肠道微生物开展如下实验:

1)为从大熊猫粪样中分离出大肠杆菌,可采用含有_______________的培养基进行鉴别。统计在培养基上呈_______________(颜色)的_______________数目,计算出粪样中大肠杆菌的数量。

2)若要测定培养液中大肠杆菌的菌体数,可在显微镜下用_______________直接计数;与稀释涂布平板法相比,此方法测得的细菌数偏_______________,原因是_______________

3)选取大熊猫肠道的大肠杆菌进行药敏实验,将含有一定量_______________的纸片平贴于培养基上,纸片周围会形成抑菌圈。根据_______________,可判断细菌对抗菌药物的敏感性。现测得大肠杆菌对磺胺类、四环素类、青霉素类三类抗菌药物的敏感率分别为86%64%77%,根据实验结果,当大熊猫因大肠杆菌属引发相关疾病时,建议使用_______________类抗菌药物,以增强抗生素用药针对性。

 

查看答案

实验室中培育有如下品系的纯种果蝇,各品系与野生型果蝇仅具有一对相对性状的差异(这些性状各由一对等位基因控制)。

品系

野生型

白眼

残翅

黑檀体

无眼

基因所在染色体

 

X

 

 

1)为验证白眼基因具有隔代交叉遗传的特点,可用上述__________为父本,野生型雌果蝇为母本杂交,则F1表现型为__________F2表现型为__________

2)果蝇的眼为复眼,现发现因一种隐性突变形成的复眼极小,称为无眼性状,现有Ⅳ号染色体单体野生型品系(Ⅳ号染色体缺失一条),育性正常。为了验证控制有眼/无眼这一对相对性状的等位基因位于Ⅳ号染色体上,甲同学用无眼品系分别与黑檀体品系、白眼品系杂交,统计子二代性状比;乙同学用无眼品系与单体野生型品系杂交,统计子一代性状比。

甲同学实验中,无眼品系与黑檀体品系杂交的子二代分离比是_______________

乙同学实验中,子一代性状及分离比是_______________

你认为哪位同学的实验,所获得的证据更具有说服力,理由是_______________

 

查看答案

人体下丘脑是体温调节中枢,图示中A表示在不同体温时下丘脑冷敏神经元产生神经冲动的频率,B表示热敏神经元相应变化,回答下列问题:

1)体温调节过程的实质是在__________调节和体液调节的作用下,人体保持产热和__________相对平衡的过程。

2)图示中AB实线的交点所对应的温度可理解为正常情况下的体温值(体温调定点),如果体温低于该值,通过调节使皮肤毛细血管__________、汗腺分泌减少,以减缓散热速度,同时__________等激素(填出一种即可)分泌量增加。

3)病原体侵入人体后引发的免疫反应会产生一些致热原。由图可知,致热原导致下丘脑__________产生神经冲动的频率减弱、__________产生神经冲动的频率增强,使下丘脑体温调节中枢的__________升高,最终导致人体出现“发热”现象。

4)据图分析,人体“发热”前常常主观上感觉寒冷的原因是__________

 

查看答案

近年,原产于南美洲的草地贪夜蛾侵入我国,危害玉米生长。

1)可利用草地贪夜蛾成虫的趋光性,采用__________法调查其种群密度。植保工作人员解剖观察雌虫卵巢,发现雌虫已完成交配,随后在每个田块继续采用图示方法调查幼虫的密度,该取样方法为__________,幼虫种群密度估计值可表示为__________/株。(用N1N2…N5表示被各调查地块中玉米植株上幼虫总数)。

2)杀虫剂具有高效杀虫的效果,但长期使用会产生环境污染、害虫抗药基因频率上升等问题。因此应采用生物防治的策略:利用__________诱杀雄虫,破坏种群的__________,以降低种群数量;在卵孵化初期选择喷施苏云金杆菌、甘蓝夜蛾核多角体病毒等,这些微生物与害虫种间关系是__________,可达到杀灭幼虫的目的。

 

查看答案

农业科研人员研究发现,在三种不同密度(67×10482×10497×104/hm2)下种植玉米,随着种植密度的增加,单叶光合速率逐渐降低,而单位面积上群体光合总量逐渐升高。

1)随着种植密度的增加,部分叶片相互遮挡,单位面积叶片吸收的__________减少,光反应速率下降,同时由于通风受阻,__________的吸收减少,导致作物单叶光合速率逐渐降低。一定范围内种植密度上升使总光合面积增大,因此__________提高,但种植密度过大时,__________上升的幅度大于光合作用强度上升的幅度,从而导致减产。

2)有初步研究表明,通过采用灌浆期(玉米种子积累有机物的重要时期)去除顶部两张叶片的措施,可以进一步提高种植密度,以达到增产的目的。请写出在原有实验基础上确定最佳种植密度的实验思路__________

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.