【題目】根據(jù)以下植物基因工程的操作步驟,回答有關問題。
(1)利用PCR技術從cDNA文庫中獲取目的基因(基因序列未知),需根據(jù)相應蛋白質(zhì)的氨基酸序列設計多種引物,原因是____________,基因表達載體中目的基因上游的____________是RNA聚合酶的識別位點。
(2)將目的基因?qū)胫参锛毎捎米疃嗟姆椒ㄊ?/span>____________。
(3)下圖是利用CRISPR/Cas9基因編輯技術將目的基因?qū)胫参锸荏w細胞的示意圖。圖中質(zhì)粒含CRISPR基因和Cas9基因,CRISPR基因轉(zhuǎn)錄的sgRNA可以特異性識別細胞核DNA分子中的特定序列,Cas9基因表達的Cas9酶能切割被sgRNA識別的DNA序列。重組片段中的目的基因,能通過DNA損傷修復和被切割的DNA序列連接。
sgRNA通過____________特異性識別細胞核DNA分子中的有關序列,sgRNA、Cas9酶和基因工程中的基本工具____________作用相似。不同基因工程中利用的CRISPR/Cas9質(zhì)粒有差異,這些質(zhì)粒中所含的CRISPR基因通常是____________(填“相同”或“不同”)的,所含的Cas9基因通常是____________(填“相同”或“不同”)的。
(4)利用CRISPR/Cas9基因編輯技術將目的基因?qū)胧荏w細胞與“(2)”中使用的方法相比,優(yōu)點是____________。
【答案】一種氨基酸可能有多種密碼子,對應的DNA堿基序列有多種 啟動子 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 與目標DNA的部分堿基序列配對 限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶) 不同 不同 使目的基因精確定點敲入,實驗操作更加精準、高效
【解析】
1、絕大多數(shù)氨基酸都有幾個密碼子,這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。
2、基因表達載體的組成是:目的基因、啟動子、終止子、標記基因,其中啟動子位于基因的首端,是RNA聚合酶識別和結合的部位,驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。
3、分析題圖:CRISPR基因轉(zhuǎn)錄的sgRNA可指引Cas9到一個特定的基因位點進行切割,使相應部位的核苷酸之間的磷酸二酯斷裂。
(1)由于一種氨基酸可能有多種密碼子,對應的DNA堿基序列有多種,所以根據(jù)相應蛋白質(zhì)的氨基酸序列設計引物時,引物的序列可以有多種。啟動子是RNA聚合酶的識別和結合位點。
(2)將目的基因?qū)胫参锛毎捎米疃嗟姆椒ㄊ寝r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。
(3) 由圖可知:sgRNA能夠與目標DNA的部分堿基序列配對,進而特異性識別細胞核DNA分子中的有關序列。sgRNA可指引Cas9結合到特定的切割位點,Cas9在特定切割位點進行切割,使相應部位的核苷酸之間的磷酸二酯斷裂,因此sgRNA、Cas9酶和基因工程中的基本工具限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶)作用相似。不同基因工程中定點編輯的基因不同,據(jù)此可推知:質(zhì)粒中所含的CRISPR基因通常是不同的,所含的Cas9基因通常是不同的。
(4) 采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛毎,隨機性較強,很容易弓|起其它基因功能的喪失,而且目的基因插入的位置不固定。利用CRISPR/Cas9基因編輯技術將目的基因?qū)胧荏w細胞,可使目的基因精確定點敲入,實驗操作更加精準、高效。
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【題目】哺乳動物紅細胞的部分生命歷程如圖所示,圖中除成熟紅細胞外,其余細胞中均有核基因轉(zhuǎn)錄的RNA,下列敘述錯誤的是(。
A.成熟紅細胞在細胞呼吸過程中不產(chǎn)生二氧化碳
B.網(wǎng)織紅細胞不能合成核基因編碼的蛋白質(zhì)
C.幼紅細胞和造血干細胞中的蛋白質(zhì)有所不同,體現(xiàn)了基因的選擇性表達
D.控制成熟紅細胞凋亡的基因可能在幼紅細胞期開始表達
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【題目】某品系小鼠皮毛色素由兩對常染色體上基因A、a和B、b共同決定,其色素合成的機理如下圖所示,且AA純合體在胚胎期死亡。現(xiàn)有兩親本黃鼠雜交,其子代表現(xiàn)型及比例是白鼠∶黃鼠∶黑鼠=1∶2∶1,下列分析正確的是( )
A.親本黃鼠的基因型是AaBB、AaBb
B.黃鼠的基因型有2種,且沒有純合子
C.子代雜合黑鼠與雜合白鼠雜交,后代白鼠占1/ 2
D.子代白鼠中的純合子占1/4
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【題目】異煙肼(isoniazid)又名雷米封(rimifon),是吡哆醇的結構類似物或代謝拮抗物?蒲腥藛T為了定向培育抗異煙肼的吡哆醇高產(chǎn)酵母菌突變株,采用梯度平板法進行了如下實驗:
①在滅菌后的培養(yǎng)皿中加入10 mL融化的普通培養(yǎng)基,皿底斜放(一邊墊起),待凝(如圖1);
②待培養(yǎng)基凝固后將培養(yǎng)皿放平,倒上第二層含適當濃度的異煙肼的培養(yǎng)基(10 mL),這樣便得到異煙肼含量從一邊到另一邊逐漸升高的梯度平板(如圖2);
③用移液管移取經(jīng)誘變處理后的酵母菌細胞懸液0.1 mL到梯度平板上,進行涂布;
④將平板倒置于22℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間,可觀察到梯度平板上酵母菌的生長情況(如圖3)。
據(jù)分析回答:
(1)從作用來看,本研究使用的培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基,為了使其能夠凝固,在配制時通常需要在培養(yǎng)基中加入________。
(2) 步驟①中培養(yǎng)基常用的滅菌方法是________,步驟③中移液管常用的滅菌方法是________。
(3)步驟③中,滴加到梯度平板上的酵母菌細胞懸液一般不超過0.1 mL的原因是________。
(4)步驟④中,培養(yǎng)基上接種后將平板進行倒置培養(yǎng)的目的是________,恒溫培養(yǎng)箱的溫度控制在22℃左右,其主要目的是________。
(5)根據(jù)實驗結果推測,圖3抗性菌落主要位于圖2 中________端,其具有抗藥性的主要原因是________。
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【題目】下圖是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中氮循環(huán)過程示意圖;卮鹣铝袉栴}。
(1)根瘤菌與豆科植物互利共生的種間關系屬于___________水平上研究的問題。
(2)根瘤菌和硝化細菌分別屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的___________。
(3)“生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)”中的生態(tài)系統(tǒng)指的是___________。氮元素進入生產(chǎn)者體內(nèi)后,能參與合成的有機化合物是___________(寫出3種)。
(4)雖然氮元素能在生物群落和無機環(huán)境之間不斷循環(huán),但在種植小麥時仍要適量向農(nóng)田中施加氮肥的原因是___________。
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【題目】下圖是“白菜—甘藍”雜種植株的培育過程。下列說法正確的是( )
A. 植物體細胞雜交技術已經(jīng)能使雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀
B. 愈傷組織是由雜種細胞再分化形成,具有發(fā)育的全能性
C. 上述過程中包含了有絲分裂、細胞分化和減數(shù)分裂等過程
D. “白菜—甘藍”雜種植株具有的性狀是基因選擇性表達的結果
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【題目】動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎,如右圖所示,a、b、c 表示現(xiàn)代工程技術,①②③表示通過相應技術經(jīng)胚胎移植得到的個體, 請據(jù)圖回答,下列說法錯誤的是
A. 若 a 是核移植技術,①中個體的獲得反映了動物細胞具有全能性
B. 若 b 是體外授精技術,則該技術為良種家畜快速大量繁殖提供了可能
C. 若 c 是胚胎分割技術,③中個體的基因型和表現(xiàn)型一定相同
D. a、b、c 三項技術獲得的胚胎,其將要植入的受體必須是珍稀的、存量少的雌性動物
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【題目】如圖為純種荷斯坦奶牛的繁殖過程,據(jù)圖回答下列問題。
(1)克隆動物培養(yǎng)過程與圖示繁殖過程相比特有的技術手段是_____技術,這兩種繁殖動物的方式相比,實質(zhì)性的區(qū)別為后者是_____生殖(填“無性生殖”或“有性生殖”)。
(2)一般用_____激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理。用孕激素處理受體牛以利于胚胎移植。一般用_____對牛的精子進行獲能處理。
(3)受精卵體外培養(yǎng)所需的培養(yǎng)液成分一般比較復雜,除一些無機鹽和有機鹽類外,還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及_____等物質(zhì)。
(4)純種荷斯坦奶牛繁殖成功原因之一是純種荷斯坦奶牛胚胎可與受體黃牛的子宮建立_____,但移入受體的供體胚胎的_____在孕育過程中不受任何影響。
(5)某研究所決定培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛,科研人員先構建含藥用蛋白基因的表達載體;再將其導入受精卵中;然后還要采用DNA分子雜交技術檢測_____。
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【題目】某熒光蛋白是由96個氨基酸構成的具有4條肽鏈的蛋白質(zhì)分子,是一種能發(fā)光的蛋白質(zhì),類似于示蹤元素,可以標識生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的位置。下列有關這種熒光蛋白的敘述,正確的是( )
A.合成該熒光蛋白至少需要20種氨基酸
B.該熒光蛋白中含有的氧原子數(shù)至多100個
C.熒光蛋白質(zhì)可作為標簽蛋白,用于研究癌細胞的轉(zhuǎn)移
D.高溫能破壞蛋白質(zhì)的肽鍵,使熒光蛋白失去發(fā)熒光的特性
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