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题型:非选择题-解答题 难度:0.4 引用次数:506 题号:12666607
猪瘟病毒能与猪细胞膜上的LamR受体蛋白结合,进而侵入细胞引起猪瘟。利用基因编辑技术改变LamR受体蛋白基因,使LamR受体蛋白不能与猪瘟病毒正常结合,但不影响生理功能,从而培育出抗猪瘟病毒猪。基因编辑原理是由一条人为设计的单链向导RNA(sgRNA)引导Cas9蛋白到特定的DNA位点进行切割,从而完成对目的基因的编辑。基因编辑过程如下图所示。

(1)据上图,Cas9蛋白功能是________;向导RNA依靠___________与特定的DNA位点结合,其碱基序列具有高度特异性,这可以避免_____________ , Cas9蛋白与向导RNA的复合物在功能上类似于___________
(2)通过基因编辑技术改造前后的两种LamR基因之间的关系是___________
(3)培育抗猪瘟病毒猪,一般选择______________作为基因编辑的受体细胞;改造后的受体细胞经培养发育到适宜阶段时,可将其进行冷冻保存或____________。为保证胚胎成活率,接受胚胎的母猪应进行___________处理。获得的抗猪瘟病毒猪最后还要进行___________,以判断改造是否成功。
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【推荐1】医学研究发现,番茄红素具有一定的抗癌效果,其合成、转化途径如图一所示由于普通番茄合成的番茄红素易发生转化,科学家设计了一种重组DNA(质粒三)能表达出双链RNA(发卡),番茄细胞可以识别侵入的双链RNA并将该双链RNA及具有相同序列的单链RNA一起降解,提高了果实中番茄红素的含量(图二)。请分析回答下列问题:

(1)表达出“发卡”的DNA片段实际上是两个反向连接的____________________基因,由于“发卡”阻止了其在细胞内的________________(填“转录”或“翻译” )过程,所以提高了果实中番茄红素的含量。
(2)为保证第二个目的基因片段反向连接,处理已开环质粒所用的两种限制酶是
________________
(3)科学家发现,培育成功的转基因番茄植株对光能的利用能力有所下降,据图一推测可能的原因是____________________________________________。为解决此问题,可以按照乳腺生物反应器的原理,在此表达出“发卡”的DNA片段前面加入只在果实中发挥作用的_________________
(4)去磷酸化是去掉黏性末端最外侧游离的磷酸基团。对已开环的质粒二两端去磷酸化的主要作用是阻止其_____________________,该DNA分子仍可以和目的基因连接,形成缺少____________个磷酸二酯键的重组质粒,随后在细胞中被修复。
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【推荐2】树突状细胞是功能最强的专职抗原呈递细胞,能有效激活初始T细胞。S靶向蛋白是一种非天然蛋白,能向树突状细胞的FcγRI受体,从面高效启动免疫应答。科研人员设计并合成了S靶向蛋白基因,经过转导,构建CHO K1工程细胞以大量生产S靶向蛋白。接着将S靶向蛋白与具有多表位的肿瘤抗原相交联,制成靶向树突状细胞的结肠癌肿瘤疫苗。该技术预期可大幅提高疫苗的效价。过程如下图所示:

回答下列问题:
(1)图中①②③④⑤所示的步骤属于______工程的主要环节。
(2)②过程为避免目的基因的反向连接,对限制酶的使用要求是______。③过程导入重组表达载体通常采用的方法是______。⑤过程需要控制的条件有______。(写出两点即可)
(3)④过程需要一定数量的S靶向蛋白基因探针,该探针可用PCR技术生产。在PCR体系中,S靶向蛋白基因的数量为b个,上游引物数∶下游引物数=1∶50。该体系扩增进行5轮循环后,上游引物刚好耗尽,则上游引物的数量等于______条。在此基础上,若再进行30轮循环扩增,此过程可生产出具有下游引物序列的单链探针数量是______条。
(4)给结肠癌小鼠注射疫苗后,预期⑥过程后续的免疫应答反应是______,以高效杀伤癌细胞。该技术给我们的启示是靶向蛋白还可应用于______
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【推荐3】水稻的雄性不育植株是野生型水稻的隐性突变体(正常基因M突变为m)。雄性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子。
(1)水稻的花为两性花,自花授粉并结种子。在杂交育种时,雄性不育植株的优点是无需进行_________,大大减轻了杂交操作的工作量。
(2)我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因,R为红色荧光蛋白基因)与Ti质粒连接,构建重组DNA,通过农杆菌转化法转入雄性不育水稻植株细胞中,获得转基因植株,如下图所示。

向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株___________。转基因植株自交后代中,雄性不育植株为___________荧光植株,由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为1∶1分析,P基因的功能是___________
(3)以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本,以其它水稻品种为父本进行杂交,获得杂交稻。转基因植株中的M、P和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散,这是由于转基因植株___________,因此保证了雄性不育植株和杂交稻不含M、P和R基因。
2020-04-10更新 | 185次组卷
共计 平均难度:一般