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中国科学院神经科学研究所利用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建了一批敲除调控...

中国科学院神经科学研究所利用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建了一批敲除调控生物节律关键基因BMAL1的生物节律紊乱猕猴,作为抗失眠治疗研究的动物模型。回答下列问题:

1)图中CRISPR-Cas9基因编辑系统由单链向导RNAsgRNA)和Cas9蛋白组成,其中sgRNA的碱基序列可以人为任意设计,当其与靶DNA上某序列发生局部互相结合时,Cas9蛋白就可以切断此处的DNA序列。由此可推测该系统中Cas9蛋白相当于基因工程中的__________;一般来说,在对不同DNA进行基因编辑时,应使用Cas9蛋白和________________(填“相同”或“不同”)的向导RNA进行基因的相关编辑。

2)在构建BMALI基因敲除的生物节律紊乱猕猴时,应通过____________技术将CR1SPR-Cas9基因编辑系统导入到猕猴的受精卵中,从分子水平上分析,可采用____________技术检测是否成功地敲除了猕猴的BMALI基因。

3CRISPR-Cas9基因编辑技术尚有很名问题需要解决,有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”,从而破坏了其他正常的基因。试分析“脱靶”的原因。______________

 

限制酶 不同 显微注射法 DNA分子杂交 其它DNA序列也含有与向导RNA互补的序列,造成向导RNA错误结合而出现脱靶现象 【解析】 题图图示为CRISPR-Cas9基因编辑的工作原理,sgRNA和Cas9蛋白组成的系统中sgRNA的碱基序列可以人为任意设计,当其与靶DNA上某序列发生局部互补结合时,Cas9蛋白就可以像“剪刀”一样切断此处的DNA序列。 (1)由题意可知,图中 CRISPR-Cas9基因编辑系统中的Cas9蛋白相当于基因工程中的限制酶;一般来说,在使用 CRISPR-Cas9系统对不同目标DNA进行编辑时,由于向导RNA能识别并结合特定的DNA序列,所以应使用Cas9蛋白和不同向导RNA进行基因编辑。 (2)在构建BMAL1基因敲除的生物节律紊乱猕猴时,应通过显微注射法技术将CRISPR-Cas9基因编辑系统导入到猕猴的受精卵中;从分子水平上分析,可采用DNA分子杂交技术检测是否成功地敲除了猕猴的BMALI基因。 (3)“脱靶”的原因:其它DNA序列也含有与向导RNA互补的序列,造成向导RNA错误结合而出现脱靶现象。
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下图是科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞继而培育出克隆鼠的流程图。回答下列问题:

1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为_______________,当出现接触抑制时。需要将细胞用_______________处理,制成细胞悬液后分散到多个培养瓶中继续培养。

2)若要获得雌鼠,胚胎移植前____________(域“能”或“不能”)用重组囊胚的滋养层细胞做性别鉴定,理由是_______________________

3)图中的iPS细胞是类似于胚胎干细胞的一类全能干细胞,试列举两例胚胎干细胞在医学上的应用。_____________

 

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下图表示培育二倍体转基因抗虫棉的两种设计方案,其中也EcoR ISma ISal I为限制酶(箭头所指为酶切位点)。回答下列问题:

1)利用PCR仪对抗虫基因进行扩增,其原理是________________,需要的酶是_________________

2)构建基因表达载体时,为避免目的基因和质粒发生自身环化,应选择的限制酶是______________

3)方案I中,③指的是______________过程,④中常用的化学试剂是_____________,与方案Ⅱ相比,该方案最大的优点是___________________________

 

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抗生素可由微生物产生,具有抑菌作用,能在琼脂培养基中扩散、在筛选产生抗生素的菌种时,先在琼脂培养基平板上划线接种从土壤中获得的甲菌,在27℃下培养3天,形成菌落。然后接种乙、丙、丁三种致病菌,如图I所示;继续在同样条件下培养3天,结果如图2所示。分析结果,可得出的结论是(   

A.甲菌产生了抗生素

B.乙菌产生的抗生素抑制了丙菌的生长

C.丙菌的生长被丁菌产生的抗生索抑制

D.丁菌的生长被甲菌产生的抗生素抑制

 

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蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质进行分子设计、生产的过程。下图是蛋白质工程的流程图,据图分析正确的是(   

A.过程①是目前蛋白质工程难度最大的环节

B.过程④和⑤所需原料分别是脱氧核苷酸和氨基酸

C.若使③设计的基因能表达和发挥作用,必须在基因的两端添加调控序列

D.通过蛋白质工程可以获得自然界不存在的蛋白质

 

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如图是果酒与果醋的发酵装置,有关叙述错误的是(   

A.初期通气的目的是促进发酵菌的大量繁殖

B.中期如果闻到酒香,说明进行了酒精发酵

C.后期接种醋酸菌后,应通气并适当降低原有温度

D.在发酵过程中,瓶中培养液的pH是逐渐降低的

 

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