赖氨酸是人体必需氨基酸,具有促进人体发育、增强免疫的功能,并能起到提高中枢神经组织功能的作用。某农科所的科技人员欲通过将玉米种子的某种蛋白酶改造成“M酶”,从而大大提高玉米种子中赖氨酸的含量,以培育出高赖氨酸的玉米新品种。请回答下列问题:
(1)科技人员先从“提升玉米种子中赖氨酸的含量”这一功能出发,设计预期的“M酶”的_______________,再推测出相对应的目的基因的_______________序列,最终合成出“M酶”基因。
(2)科技人员获得“M酶”基因后,常利用PCR技术在体外将其大量扩增,此过程需要一种特殊的酶是________________,原料是_______________。
(3)“M酶”基因只有插入__________,才能确保“M酶”基因在玉米细胞中得以稳定遗传。
(4)依据每个生物细胞都具有___________的原理,可将含有“M酶”基因的玉米细胞培育成转“M酶”基因的玉米植株。为了确保育种成功,科技人员需要通过测定玉米种子中_______________的含量,从____________水平加以鉴定。
将正确的基因导入细胞以替代错误的突变基因是目前基因治疗的一种重要形式;也可借助基因编辑技术直接修复错误的基因进行基因治疗。请回答下列相关问题:
(1)将正确的基因导入细胞,其核心是构建____________________。下图为进行这一核心过程的案例,该过程中需选择____________________限制酶进行酶切。
(2)如果仅已知目的基因首尾两端的部分核苷酸序列,通常可根据该基因首尾两端的已知脱氧核苷酸序列设计并合成__________,利用__________技术得到大量目的基因。
(3)为鉴定上图所示3种连接方式形成的载体,选择HpaⅠ酶和BamHⅠ酶对其进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析。若出现7300bp和200bp的两种条带,则所鉴定的是__________载体;若出现__________,则所鉴定的是载体自连载体。
(4)CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑:根据目的基因的部分序列设计向导RNA,向导RNA与目的基因结合后,就会引导Cas9蛋白结合于目的基因的特异性位点并进行切割,从而介导基因添加、基因删除、基因校正等。向导RNA与目的基因的结合遵循__________原则,Cas9是一种__________酶。
科学家借用慢病毒将正常的血红蛋白基因导入患者的造血干细胞,再将“纠正”基因后的造血干细胞回输至患者体内,使其体内部分造血干细胞能长期合成正常的血红蛋白,达到治疗镰刀型细胞贫血症的目的。请回答下列问题:
(1)镰刀型细胞贫血症是血红蛋白基因的某一处序列CCTGAGG突变为CCTGTGG而导致的一种疾病。MstⅡ酶能识别并切割序列CCTGAGG,用MstⅡ酶处理异常的血红蛋白基因可得到3个DNA片段,那么用MstⅡ酶处理正常的血红蛋白基因会得到________个DNA片段,可见该酶________(填“能”或“不能”)用于镰刀型细胞贫血症的基因诊断。
(2)要利用逆转录的方法合成血红蛋白基因,应从早幼红细胞中提取_________,在__________酶的作用下合成cDNA;与细胞中的血红蛋白基因相比,合成的cDNA没有__________、__________和内含子等。
(3)在构建能导入造血干细胞的含血红蛋白基因的表达载体过程中,以____________作为工具酶,以__________作为载体。
(4)题干所述的基因治疗方法属于___________(填“体内”或“体外”)基因治疗。
下列有关叙述错误的是( )
A.基因探针与转基因细胞的基因组DNA杂交后,若显示出杂交带,则表明目的基因导入成功
B.植物体细胞杂交过程中,杂种细胞形成细胞壁标志着原生质体融合成功
C.利用体细胞杂交技术培育出了白菜-甘蓝,说明白菜与甘蓝不存在生殖隔离
D.若在卵细胞膜与透明带之间观察到了两个极体,则标志着卵母细胞已受精
下列有关现代生物技术的叙述,不正确的是( )
A.用基因枪法可将目的基因导入单子叶植物中
B.克隆动物的成功培育,说明动物细胞具有全能性
C.异体间器官移植面临的难题之一是免疫排斥反应
D.动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
雄性哺乳动物通过减数分裂形成的精细胞需要经过变形,才能形成精子,这一过程不包括( )
A.细胞核变为精子头部的主要部分
B.高尔基体发育为精子头部的顶体
C.中心体演变为精子的尾部
D.线粒体浓缩成原生质滴集中在精子尾的基部