Bt毒素是由苏云金芽孢杆菌产生的一种毒蛋白,对多种昆虫具有较强的杀伤力,而对人和其它脊椎动物没有毒性。
(1)以Bt毒蛋白为有效成分的农药长期使用,会导致害虫种群____ ,使药效减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。
(2)以家蚕为材料,研究昆虫抗药性遗传特性。测定生命力大致相同的多品种家蚕幼虫致死50%的Bt浓度(LC50),结果如下:
1研究人员欲选择敏感型和抗药型家蚕为亲本进行杂交实验,据上表结果,最好选择家蚕品种是_______________ 。
②杂交实验及结果如下表:
实验一和实验二的结果表明,家蚕抗药型是由位于____________ 染色体上的____ 性基因控制的;实验____ 的结果表明,F1产生两种配子且比例为1:1
(3)Bt毒蛋白与家蚕幼虫的中肠细胞特异性受体结合,使细胞膜穿孔,细胞裂解,幼虫死亡。为从分子水平上阐明家蚕产生抗药性的原因,研究人员从实验一亲本________________ 细胞中提取总RNA,获取cDNA,测定亲本受体基因碱基序列如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/18/2444205193535488/2444325861810176/STEM/f2ca834a958e4c8fb4849a5e02bb7441.png?resizew=465)
从分子水平推测家蚕抗药性产生的原是敏感型受体基因中插入3个碱基对,导致____ (填写变异类型),进而在受体蛋白中插入一个氨基酸(酪氨酸),受体蛋白结构改变,使受体不能与Bt毒蛋白结合而产生抗药性。
(4)依据Bt受体基因设计的靶向sgRNA,可以与限制酶Cas9结合,定点切除受体基因的39个核苷酸。sgRNA和Cas9mRNA的混合物注射到____ 型家蚕受精卵中,若其发育成的家蚕幼虫表现为________ ,则进一步证明上述推测成立。
(5)基因编辑技术能精确靶向修饰生物体基因组特定位点,人为改造生物体的遗传信息。请从利或弊某一方面说明该技术的应用是一把“双刃剑”:____ 。
(1)以Bt毒蛋白为有效成分的农药长期使用,会导致害虫种群
(2)以家蚕为材料,研究昆虫抗药性遗传特性。测定生命力大致相同的多品种家蚕幼虫致死50%的Bt浓度(LC50),结果如下:
家蚕品种 | A | B | C | D | E | F | G | H |
LC50(mg/L) | 59.4 | 37.5 | 94.2 | 118.6 | 118.6 | 118.7 | 129.0 | >375 |
1研究人员欲选择敏感型和抗药型家蚕为亲本进行杂交实验,据上表结果,最好选择家蚕品种是
②杂交实验及结果如下表:
亲本 | 实验一 ♀抗药型 ×♂敏感型 | 实验二 ♀敏感型 ×♂抗药型 | 实验三 实验一的 F1×抗药型 | 实验四 实验二的 F1×敏感型 | 实验五 实验一的 F1自交 | 实验六实验二的F1自交 | |
子代 | 抗药型 | 0 | 0 | 67 | 0 | 37 | 34 |
敏感型 | 80 | 80 | 83 | 150 | 113 | 116 |
实验一和实验二的结果表明,家蚕抗药型是由位于
(3)Bt毒蛋白与家蚕幼虫的中肠细胞特异性受体结合,使细胞膜穿孔,细胞裂解,幼虫死亡。为从分子水平上阐明家蚕产生抗药性的原因,研究人员从实验一亲本
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/18/2444205193535488/2444325861810176/STEM/f2ca834a958e4c8fb4849a5e02bb7441.png?resizew=465)
起始密码子 | 终止密码子 | 酪氨酸密码子 |
AUG/GUG | UAA/UAG | UAU/UAC |
从分子水平推测家蚕抗药性产生的原是敏感型受体基因中插入3个碱基对,导致
(4)依据Bt受体基因设计的靶向sgRNA,可以与限制酶Cas9结合,定点切除受体基因的39个核苷酸。sgRNA和Cas9mRNA的混合物注射到
(5)基因编辑技术能精确靶向修饰生物体基因组特定位点,人为改造生物体的遗传信息。请从利或弊某一方面说明该技术的应用是一把“双刃剑”:
更新时间:2020-04-18 20:56:36
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【推荐1】金鱼草是遗传学研究的重要模式植物,可自花受粉也可异花受粉。位于2号染色体上的等位基因A和a控制着金鱼草的花色,基因型为AA的植株开红花,Aa的植株开粉红花,aa的植株开白花。研究发现,A和a还与金鱼草花粉的育性密切相关,AA和aa产生的花粉均100%可育,但Aa产生的花粉50%可育。为进一步研究A和a与花粉育性的关系,科研人员进行了正反交杂交实验,结果如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/14/2894335811559424/2895219834724352/STEM/e5931887c81044d8a40cb0dc255ca660.png?resizew=530)
(1)根据上述杂交实验可推断:粉红花金鱼草产生的含_____ 的花粉是不育的。让基因型为Aa的金鱼草自交,子代表现型及比例应是_____ 。
(2)科研人员利用转基因技术将抗虫基因H导入基因型为Aa的金鱼草愈伤组织中,培育出转基因植株M和N(假设只导入了一个抗虫基因,且不考虑基因突变和染色体互换)。植株M和N分别自交,结果如下表所示。
根据表中结果推测:基因H除了可以抗虫外,对粉红花金鱼草花粉的育性也有影响,具体表现为_____ ,植株M中基因H插入到了_____ 染色体上,植株N中H基因插入到了_____ 染色体上。
(3)在植株N自交后代的粉红花抗虫个体中,有2/5的个体花粉100%可育,另外3/5的个体产生的花粉中,可育花粉所占比例是_____ 。让植株N自交后代中的红花抗虫个体与白花抗虫个体杂交,后代出现粉红花不抗虫个体的概率是_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/14/2894335811559424/2895219834724352/STEM/e5931887c81044d8a40cb0dc255ca660.png?resizew=530)
(1)根据上述杂交实验可推断:粉红花金鱼草产生的含
(2)科研人员利用转基因技术将抗虫基因H导入基因型为Aa的金鱼草愈伤组织中,培育出转基因植株M和N(假设只导入了一个抗虫基因,且不考虑基因突变和染色体互换)。植株M和N分别自交,结果如下表所示。
红花不抗虫 | 红花抗虫 | 粉红花不抗虫 | 粉红花抗虫 | 白花抗虫 | |
植株M自交后代 | 1/4 | 0 | 0 | 1/2 | 1/4 |
植株N自交后代 | 1/12 | 1/4 | 1/12 | 5/12 | 1/6 |
(3)在植株N自交后代的粉红花抗虫个体中,有2/5的个体花粉100%可育,另外3/5的个体产生的花粉中,可育花粉所占比例是
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解题方法
【推荐2】AIport综合征(AS)又称遗传性肾炎,血尿是主要临床表现之一。因发病时间不同,病情轻重不一,以及部分患者症状不典型等,易漏诊。
(1)AS的主要病因是编码IV型胶原(构成肾小球基底膜)的A3、A4、A5基因中的一个或多个异常,使其表达产物a3、α4、Q5肽链中的一个或多个异常,导致三条肽链所形成的螺旋结构被破坏。已知A3、A4基因在2号染色体上,A5基因只在X染色体上,据此可知,基因与性状的关系为___ (答出两点);A3、A4、A5基因互称为___ 基因。
(2)某家庭中丈夫正常,妻子患病,育有一儿一女(未出现血尿史)。医院对患者和家属做了基因检测,结果如下表所示。
注:“+”表示有,“-”表示没有;不考虑基因突变和染色体变异。
据检测结果推断:A3、A4、A5致病基因分别为___ 、___ 、___ (填“显性”或“隐性”)基因。对于丈夫体细胞中相关基因在染色体上的位置,某同学做出了错误的推断(如下图),请在答题卡指定位置画出正确的示意图___ 。___ 。
(1)AS的主要病因是编码IV型胶原(构成肾小球基底膜)的A3、A4、A5基因中的一个或多个异常,使其表达产物a3、α4、Q5肽链中的一个或多个异常,导致三条肽链所形成的螺旋结构被破坏。已知A3、A4基因在2号染色体上,A5基因只在X染色体上,据此可知,基因与性状的关系为
(2)某家庭中丈夫正常,妻子患病,育有一儿一女(未出现血尿史)。医院对患者和家属做了基因检测,结果如下表所示。
家庭成员(表型) | A3正常 | A3异常 | A4正常 | A4异常 | A5正常 | A5异常 |
丈夫(正常) | + | + | + | + | + | - |
妻子(患病) | + | + | + | - | + | + |
儿子(?) | + | - | + | - | - | + |
女儿(?) | - | + | + | - | + | + |
据检测结果推断:A3、A4、A5致病基因分别为
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解题方法
【推荐3】温敏雄性不育品系(高于临界温度时不育)可用于杂交种的制备,但遭遇低温天气时会导致制种失败。
(1)以水稻中花11为研究材料,诱导其发生突变,筛选获得一个温敏雄性不育品系s-1。将其与中花11杂交,F1自交,F2中可育与不育植株比例为3:1,可育与不育这一对性状的遗传符合____ 定律。
(2)为进一步确定s-1的雄性不育临界温度,以中花11和温敏雄性不育品系z(不育临界温度为26℃)为对照,取其花粉染色,显微镜下观察,如下图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/69f45fbe-4dc2-4073-b152-f71cd370584c.png?resizew=282)
据图判断,与品系z相比,s-1的临界温度____ ,因此s-1更适合在农业生产制备杂交种时使用,其原因是:在水稻开花期偶发低温天气时,____ 。
(3)科研人员同时得到温敏雄性不育品系s-2,其不育临界温度与s-1相同,据此推测s-1和s-2为同一基因不同位点的突变。请从①~⑧中选择合适的植株和温度条件设计验证实验,并预期实验结果,填入ⅰ~ⅴ中相应的位置。
①s-1 ②s-2 ③品系z ④中花11 ⑤22℃ ⑥28℃ ⑦不结实 ⑧结实
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/7c1f3f34-b9a4-40a9-963b-a2c23f6338b4.png?resizew=480)
i____ ;ii____ ;iii____ ;iv____ ;v____
(4)将s-1与抗白枯病水稻A杂交,获得F1,F1自交筛选雄性不育植株,再与____ 杂交,多次重复后,筛选获得抗白枯病的温敏雄性不育系品系B。另有水稻品系C高产但不抗白枯病,写出利用上述实验材料培育抗白枯病且高产的杂交种、以及繁育不育品系B的流程____ 。
(1)以水稻中花11为研究材料,诱导其发生突变,筛选获得一个温敏雄性不育品系s-1。将其与中花11杂交,F1自交,F2中可育与不育植株比例为3:1,可育与不育这一对性状的遗传符合
(2)为进一步确定s-1的雄性不育临界温度,以中花11和温敏雄性不育品系z(不育临界温度为26℃)为对照,取其花粉染色,显微镜下观察,如下图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/69f45fbe-4dc2-4073-b152-f71cd370584c.png?resizew=282)
据图判断,与品系z相比,s-1的临界温度
(3)科研人员同时得到温敏雄性不育品系s-2,其不育临界温度与s-1相同,据此推测s-1和s-2为同一基因不同位点的突变。请从①~⑧中选择合适的植株和温度条件设计验证实验,并预期实验结果,填入ⅰ~ⅴ中相应的位置。
①s-1 ②s-2 ③品系z ④中花11 ⑤22℃ ⑥28℃ ⑦不结实 ⑧结实
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/7c1f3f34-b9a4-40a9-963b-a2c23f6338b4.png?resizew=480)
i
(4)将s-1与抗白枯病水稻A杂交,获得F1,F1自交筛选雄性不育植株,再与
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【推荐1】提高豌豆(二倍体)产量最有效的方法是培育抗病新品种。已知豌豆抗病与感病由一对等位基因A、a控制,且抗病为显性性状,当另一对同源染色体上有基因B存在时,抗病豌豆会失去抗病性。请回答下列相关问题:
(1)由题可知,感病豌豆的基因型有_____ 种。用秋水仙素处理纯合抗病豌豆的幼苗得到植株甲,将植株甲与纯合抗病豌豆杂交,有人认为后代是不可育的,这样说的理由是什么?_______________ 。
(2)对某纯合抗病豌豆进行辐射等处理后,发现某精原细胞中一条染色体上的基因b所在的染色体片段移到了基因A所在的染色体上,这种变异类型属于_______ 。该精原细胞经减数分裂产生的配子的类型及比例为_________ (类型用基因组成表示)。
(3)若某纯合抗病豌豆自交,子代出现感病豌豆,将该感病豌豆自交,若出现感病豌豆:抗病豌豆=________ ,则说明该感病豌豆是由基因突变所致(仅考虑一个基因发生突变)。
(4)现用基因型为aaBB和AAbb的豌豆杂交得到F1。 F1自交得F2 ,让F2中的感病豌豆自交,收获豌豆植株上的种子,将种子种植后表现抗病的植株所占的比例为_____________ 。
(1)由题可知,感病豌豆的基因型有
(2)对某纯合抗病豌豆进行辐射等处理后,发现某精原细胞中一条染色体上的基因b所在的染色体片段移到了基因A所在的染色体上,这种变异类型属于
(3)若某纯合抗病豌豆自交,子代出现感病豌豆,将该感病豌豆自交,若出现感病豌豆:抗病豌豆=
(4)现用基因型为aaBB和AAbb的豌豆杂交得到F1。 F1自交得F2 ,让F2中的感病豌豆自交,收获豌豆植株上的种子,将种子种植后表现抗病的植株所占的比例为
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【推荐2】番茄果实多呈扁球形,研究者从番茄突变体库中获得一长果形突变体M,并以其为材料对番茄果实形状的调控机制展开研究。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/8/18e2b9d7-acbc-413c-afb9-1b7afbe0c8b6.png?resizew=444)
(1)将突变体M与野生型的子房在_____________ 水平进行性状比较(如图1),可知细胞纵向伸长、横向变短导致突变体M子房及其发育而来的果实形态改变。
(2)将突变体M与野生型番茄杂交,F1自交后代表现为_____________ ,说明长果形是单基因隐性突变导致。将野生型和突变体M的候选基因扩增、测序,证实基因M为突变基因,图2为两种番茄M基因cDNA(转录的非模板链)的部分测序结果。据图2,可知突变体M的M基因发生_______ ,造成蛋白质翻译在第____________ 位氨基酸后提前终止(终止密码子:UAA、UAG、UGA)。
(3)M基因编码棕榈酰胺转移酶(M酶),可催化蛋白P发生棕榈酰胺化修饰。敲除野生型番茄P基因获得果实变长的突变P,将人为突变的P基因(编码产物的棕榈酰胺化位点失活)在突变体P中超表达,结果如图3。为实现P基因的超表达,需要在__________ 时选择合适的启动子,获得的转基因番茄还需检测其体内_______ 。图3结果说明蛋白P对番茄果形的调控与M酶对蛋白P的棕榈化修饰无关,做出判断的依据是_____________ 。
(4)利用_____________ 获得后代群体,并从中筛选出M基因与P基因的双突变体。比较发现双突变体与突变体M果形一致且长于突变体P,此结果____________ (支持/不支持)(3)结论,理由是____________ 。
(5)进一步研究发现,蛋白C也会被M酶棕榈酰胺化修饰,修饰后的蛋白C会与蛋白P结合促进微管聚合,影响细胞形态。综合以上信息解释突变体M长果形成因:_____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/8/18e2b9d7-acbc-413c-afb9-1b7afbe0c8b6.png?resizew=444)
(1)将突变体M与野生型的子房在
(2)将突变体M与野生型番茄杂交,F1自交后代表现为
(3)M基因编码棕榈酰胺转移酶(M酶),可催化蛋白P发生棕榈酰胺化修饰。敲除野生型番茄P基因获得果实变长的突变P,将人为突变的P基因(编码产物的棕榈酰胺化位点失活)在突变体P中超表达,结果如图3。为实现P基因的超表达,需要在
(4)利用
(5)进一步研究发现,蛋白C也会被M酶棕榈酰胺化修饰,修饰后的蛋白C会与蛋白P结合促进微管聚合,影响细胞形态。综合以上信息解释突变体M长果形成因:
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【推荐3】用3H标记某高等动物精原细胞的DNA双链,将该细胞转至不含3H的培养液中让其分裂一段时间,形成的其中1个细胞的如图所示,a和a'表示染色单体。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/23/6e7ac49c-1535-429f-bd2d-c6afd2941ccf.png?resizew=178)
(1)该动物细胞分裂过程中最多出现___________ 对同源染色体。
(2)若精原细胞经过1次分裂形成了图中细胞,则细胞中被标记的染色体数量为__________ ;若精巢细胞经过2次分裂形成了图中细胞,则细胞中被标记的DNA单链数量为__________ ;若图中细胞有2条染色体被标记,则与该细胞同时形成的细胞中被标记的染色体数目最多为_____________ 。
(3)染色单体a和a'上的基因组成大部分相同,少数不同,原因是______________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/23/6e7ac49c-1535-429f-bd2d-c6afd2941ccf.png?resizew=178)
(1)该动物细胞分裂过程中最多出现
(2)若精原细胞经过1次分裂形成了图中细胞,则细胞中被标记的染色体数量为
(3)染色单体a和a'上的基因组成大部分相同,少数不同,原因是
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【推荐1】科学家通过改造乳酸脱氢酶(LDH),能够高效地生产高纯度的苯乳酸。
(1)在乳酸菌无氯呼吸过程中,第一阶段产生的丙酮酸会在LDH的催化下产生乳酸,如图1所示。LDH能够催化丙酮酸却无法催化苯丙酮酸的原因是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899289070518272/2917822841937920/STEM/f947f679-4281-46bc-a13d-53a8a7238893.png?resizew=344)
(2)科学家拟改造LDH基因成为mLDH基因,需将LDH第52位的酪氨酸替换为亮氨酸,使得活性中心增大,可用于生产苯乳酸。
①先将LDH基因片段连人载体中,形成环状质粒(如图2)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899289070518272/2917822841937920/STEM/974533a2-22b0-4b4c-8e86-1bac68d6334d.png?resizew=386)
将突变后的序列设计在引物1中,以环状质粒为PCR的____________ ,再向体系中加入___________ 以及碱基替换了的引物扩增LDH基因,PCR产物的序列便引入了预期的突变。下列引物序列中符合要求的有___________ 。
A.5'-TGACTGACTAACACTCGGAC-3' B.5'-TGACTGACGAGCACTCGGAC-3'
C.5'-GTCCGAGTGTTAGTCAGTCA-3' D.5'-GTCCGAGTGCTCGTCAGTCA-3'
②上述PCR产物为链状DNA分子,改造后的LDH基因序列位于PCR产物的两侧,需要用___________ 酶将产物两端连接,获得含有mLDH基因的质粒。![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/29/2dab943f-17a1-4683-875b-9fa31952cf4c.png?resizew=547)
(3)产生苯乳酸的过程还需FDH酶参与。现需要构建同时含有mLDH、FDH的基因表达载体。请你根据图3,提出将两个基因依次连入载体的思路___________ (要体现选用的内切酶和连接的先后顺序)。
(4)上述科学实践属于生物工程中的___________ 工程。在生命科学高速发展的今天,基因改造已十分成熟,但有一些红线不能触碰,请你举出一例我国明令禁止的生物工程应用___________ 。
(1)在乳酸菌无氯呼吸过程中,第一阶段产生的丙酮酸会在LDH的催化下产生乳酸,如图1所示。LDH能够催化丙酮酸却无法催化苯丙酮酸的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899289070518272/2917822841937920/STEM/f947f679-4281-46bc-a13d-53a8a7238893.png?resizew=344)
(2)科学家拟改造LDH基因成为mLDH基因,需将LDH第52位的酪氨酸替换为亮氨酸,使得活性中心增大,可用于生产苯乳酸。
①先将LDH基因片段连人载体中,形成环状质粒(如图2)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899289070518272/2917822841937920/STEM/974533a2-22b0-4b4c-8e86-1bac68d6334d.png?resizew=386)
将突变后的序列设计在引物1中,以环状质粒为PCR的_
A.5'-TGACTGACTAACACTCGGAC-3' B.5'-TGACTGACGAGCACTCGGAC-3'
C.5'-GTCCGAGTGTTAGTCAGTCA-3' D.5'-GTCCGAGTGCTCGTCAGTCA-3'
②上述PCR产物为链状DNA分子,改造后的LDH基因序列位于PCR产物的两侧,需要用
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/29/2dab943f-17a1-4683-875b-9fa31952cf4c.png?resizew=547)
(3)产生苯乳酸的过程还需FDH酶参与。现需要构建同时含有mLDH、FDH的基因表达载体。请你根据图3,提出将两个基因依次连入载体的思路
(4)上述科学实践属于生物工程中的
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【推荐2】2020年诺贝尔化学奖授予两位女科学家埃玛纽埃尔·卡彭蒂娜和詹妮弗·杜德娜以表彰她们对CRISPR基因编辑技术原理解析做出的贡献。单细胞生物并没有免疫系统,但是科学家发现细菌中存在清除入侵病毒DNA的功能系统,并发明了CRISPR/Cas9基因编辑技术。该系统主要包含单链向导RNA和Cas9蛋白两个部分,能特异性识别并结合特定的DNA序列,从而引导Cas9蛋白到相应位置并剪切DNA,最终实现对靶基因序列的编辑。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/20/2597064220770304/2600708831051776/STEM/0ea475b6-1a34-4ba9-9ece-2da171f7d21b.png?resizew=335)
(1)图1为CRISPR/Cas9系统作用示意图,该系统能精准识别相关基因的原理是单链向导RNA与目标DNA发生________ ,Cas9蛋白可催化________ (化学键名称)水解,剪切特定DNA片段。
(2)CRISPR/Cas9系统广泛存在于原核生物中,细菌这种清除入侵病毒DNA的生理意义是________________________ 。
(3)真核生物中没有编码Cas9蛋白的基因,若要对真核生物的基因进行编辑,要借助现代生物技术将CRISPR/Cas9基因导入相关细胞,此项技术的原理是____________ 。
(4)水稻不育系的选育是杂交水稻育种工作中的关键环节。为了获得某水稻品种的不育系,研究人员对该水稻品种的TMS5基因进行编辑,基因编辑过程如图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/20/2597064220770304/2600708831051776/STEM/b47deb3a-904c-44ac-a02a-1c9180c71577.png?resizew=488)
①Cas9蛋白对TMS5基因剪切后(a),断裂后的DNA分子会自动进行修复,修复过程中在b所示位点插入碱基A之后两个片段在________ 酶作用下得到编辑成功的TMS5基因,此过程导致的变异属于________ 。
②在编辑成功的TMS5基因上游连接启动子,可作为____________ 识别和结合的部位,后组装形成基因表达载体。再通过农杆菌侵染水稻愈伤组织,并整合到水稻细胞的________ 上,愈伤组织再经过____________ 过程形成水稻幼苗。
③基因编辑中插入碱基A,会导致翻译提前终止,使TMS5基因表达的蛋白质不能产生,最终导致水稻花粉不育。用抗原—抗体杂交技术检测TMS5基因编辑是否成功,若________ (填“出现”或“未出现”)杂交带,则表明基因编辑成功。
(5)华人科学家张锋是首个将CRISPR基因编辑技术应用于哺乳动物和人类细胞的科学家,为此项技术广泛应用于生命科学和医学领域做出了不可磨灭的贡献。但是更多的学者提出了CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”,实验发现RNA的序列长短影响成功率,越短脱靶率越________ 。试分析脱靶最可能的原因:____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/20/2597064220770304/2600708831051776/STEM/0ea475b6-1a34-4ba9-9ece-2da171f7d21b.png?resizew=335)
(1)图1为CRISPR/Cas9系统作用示意图,该系统能精准识别相关基因的原理是单链向导RNA与目标DNA发生
(2)CRISPR/Cas9系统广泛存在于原核生物中,细菌这种清除入侵病毒DNA的生理意义是
(3)真核生物中没有编码Cas9蛋白的基因,若要对真核生物的基因进行编辑,要借助现代生物技术将CRISPR/Cas9基因导入相关细胞,此项技术的原理是
(4)水稻不育系的选育是杂交水稻育种工作中的关键环节。为了获得某水稻品种的不育系,研究人员对该水稻品种的TMS5基因进行编辑,基因编辑过程如图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/20/2597064220770304/2600708831051776/STEM/b47deb3a-904c-44ac-a02a-1c9180c71577.png?resizew=488)
①Cas9蛋白对TMS5基因剪切后(a),断裂后的DNA分子会自动进行修复,修复过程中在b所示位点插入碱基A之后两个片段在
②在编辑成功的TMS5基因上游连接启动子,可作为
③基因编辑中插入碱基A,会导致翻译提前终止,使TMS5基因表达的蛋白质不能产生,最终导致水稻花粉不育。用抗原—抗体杂交技术检测TMS5基因编辑是否成功,若
(5)华人科学家张锋是首个将CRISPR基因编辑技术应用于哺乳动物和人类细胞的科学家,为此项技术广泛应用于生命科学和医学领域做出了不可磨灭的贡献。但是更多的学者提出了CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”,实验发现RNA的序列长短影响成功率,越短脱靶率越
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非选择题-实验题
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较难
(0.4)
【推荐3】新冠肺炎目前已成为影响全球的严重肺部传染性疾病,为遏制新冠肺炎传播,必须快速检测出新冠病毒感染者并排除非携带者,同时尽快研制出新冠疫苗,以便采取针对性的预防措施。
(1)目前检测的方法主要是病毒核酸检测,该方法利用核酸强大的体外扩增能力。主要原理:取得咽拭子样本提取出RNA,并将RNA转变为DNA,接着用PCR扩增,最后再用荧光标记的_________ 检测病毒DNA的存在。其中RNA转变为DNA的过程需在样本中加入_________ 酶,PCR需在样本中再加入_________ ,一般要经历30多次循环,每次循环可以分为_________ 三步。
(2)目前研制的新冠疫苗主要是基因工程疫苗。我国陈薇院士团队成功开发了一种以人复制缺陷腺病毒为载体的重组新型冠状病毒疫苗,用来制备该疫苗的目的基因由________ 的一段无毒序列构成,在构建基因表达载体时,需将目的基因插在腺病毒载体的_________ 之间,构建基因表达载体的目的是_____________________________ 。
(1)目前检测的方法主要是病毒核酸检测,该方法利用核酸强大的体外扩增能力。主要原理:取得咽拭子样本提取出RNA,并将RNA转变为DNA,接着用PCR扩增,最后再用荧光标记的
(2)目前研制的新冠疫苗主要是基因工程疫苗。我国陈薇院士团队成功开发了一种以人复制缺陷腺病毒为载体的重组新型冠状病毒疫苗,用来制备该疫苗的目的基因由
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