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题型:非选择题-解答题 难度:0.15 引用次数:144 题号:21869257
CRISPR-Cas系统包含CRISPR基因和Cas基因(CRISPR关联基因)两部分,其中CRISPR是细菌等原核生物基因组内的一段重复序列,当病毒入侵后,某些细菌能够把病毒基因的一小段存储到 CRISPR,Cas基因则位于CRISPR基因附近或分散于基因组其他地方,该基因编码的蛋白均可与CRISPR序列区域共同发生作用,CRISPR-Cas系统的组成如下图所示,现在CRISPR-Cas9(由一条单链向导RNA和内切核酸酶Cas9组成)已发展成为对靶向基因进行特定修饰的第三代基因编辑技术。回答下列有关问题:

(1)CRISPR-Cas系统的形成是细菌与病毒_____________的结果,在CRISPR-Cas系统中,前导区作为启动子,是______________识别和结合的部位,能驱动__________________基因的表达过程。
(2)CRISPR—Cas系统中,间隔区应是_______,该系统在细菌中的作用是____________
(3)CRISPR—Cas9基因编辑技术取代早期基因工程的原因是____________________,根据其组成成分推测其工作的原理并简要叙述_______________

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【推荐1】枯草芽孢杆菌所产生的透明质酸是一种应用广泛的粘性多糖,研究者欲改造枯草芽孢杆菌,通过添加诱导型启动子来协调菌体生长与产物生产之间的关系。
(1)为通过外源添加诱导剂来控制基因的表达,研究者选择了含木糖诱导型启动子的p质粒,其中EcoRV酶切位点的识别序列为5'-GATATC-3',Xbal酶切位点的识别序列为5'-TCTAGA-3'。透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5′→3′。利用PCR扩增H基因时,需要在引物的___(填“3'端”或“5'端”)添加限制酶识别序列。为了构建基因表达载体,依据图中已知碱基序列,在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为___,扩增___代后会得到等长的8条DNA片段。

(2)为协调菌体生长与产物生产之间的关系,将构建好的重组质粒转入经___处理后的枯草芽孢杆菌(D菌),在含___的培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌E(E菌)。进行工业培养时,培养基应选择___
A.以木糖为唯一碳源的培养基
B.以蔗糖和木糖混合为碳源的培养基
C.以蔗糖为唯一碳源的培养基,接种2小时后添加木糖
D.以蔗糖为唯一碳源的培养基,培养结束后提取培养液,添加木糖
(3)质粒在细菌细胞中遗传不稳定、易丢失,研究者尝试将重组质粒进行改造,得到如图2所示重组质粒。利用同源区段交叉互换的方法将H基因插入枯草芽孢杆菌的基因组mpr位点,得到整合型枯草芽孢杆菌F(F菌)。请在图2方框中画出F菌的基因组___

(4)对上述三种枯草芽孢杆菌进行培养,结果如图3,应选择___菌作为工业发酵生产的菌种,理由是___(答出三点)。
2023-11-09更新 | 226次组卷
【推荐2】阿尔兹海默症(AD)是一种发生于老年和老年前期的中枢神经系统退行性疾病,β-淀粉样前体蛋白(APP)基因是 AD发病关联基因。科学家尝试构建含人APP基因的转基因小鼠动物模型(如图1),以研究AD疾病的发病机制。

限制性内切核酸酶

BamHl

Xho l

Bcl l

Sac l

识别序列及切割位点

5'-C↓GATCG-3'

5'-C↓TCGAG-3'

5'-↓GATC-3'

5'-GAGCT↓C-3'

(1)下列对培养基X和培养基 Y 的说明正确的是____。
A.培养基 X是鉴别培养基
B.培养基 Y 应选用液体培养基
C.培养基X上生长大肠杆菌均含有重组质粒
D.培养基 Y 上生长大肠杆菌均含有重组质粒

(2)下列关于过程Ⅳ的培养条件,说明合理的是____。
A.加入抗生素—防止细菌感染
B.5%CO2—维持酸碱平衡
C.适宜温度—维持酶活性
D.适宜渗透压—维持水平衡

(3)在繁育转基因小鼠过程中采用的生物技术与工程是____。(编号选填)
①重组DNA 技术
②动物细胞培养技术
③动物细胞融合技术
④细胞核移植技术
⑤胚胎移植技术
(4)若过程Ⅰ中质粒pUCl8选用了 Xho I和BclⅠ进行切割,表为4种限制酶的识别序列和切割位点。为实现其与目的基因相连,可在人APP基因两端分别添加____(编号选填):若要保证过程Ⅱ能够成功回收 APP 基因,则应在人 APP 基因两端分别添加____。(编号选填)
①XhoI 和 BclI的识别序列
②SacI 和 BclI的识别序列
③Xho I 和 BamHI的识别序列
④Sac I 和 BamHI 的识别序列
科学家研究发现AD与脑部的β淀粉样蛋白(Aβ)寡聚有关,Aβ寡聚体能引起一系列的神经细胞毒性反应,造成神经细胞死亡。相关机制如图2,请回答:

(5)有的神经递质为小分子化合物,但仍以图8所示方式释放,其意义是____。
A.不利于神经冲动快速传递
B.避免被酶降解
C.短时间内可大量释放
D.减少能量的消耗

(6)神经递质与突触后膜上的 NMDA受体结合会引起Na⁺通道打开,Aβ寡聚体与NMDA受体结合后突触后膜兴奋性将____(增强/减弱/不变)。AD患者的神经纤维常常出现缠结原因是Aβ寡聚体导致微管稳定性丢失,由微管蛋白组成的____(细胞结构)被破坏,不能维持细胞的正常形态。
(7)请据图2及所学知识分析AD患者与糖尿病的相关性____
2023-12-21更新 | 292次组卷
非选择题-解答题 | 困难 (0.15)
【推荐3】重组工程是一项新型的基因操作技术,其基本原理是通过重组酶将特定的单链 DNA片段与双链 DNA分子在同源序列处重组,从而实现基因的敲除、替换和突变等修饰。下图1表示DNA单链重组过程示意图,请回答问题:

(1)基因工程的核心是在体外构建_____,该过程中使用的酶是_____
(2)图2是大肠杆菌 pBR322-Red质粒的示意图。科研人员欲利用重组工程技术敲除该质粒上从 kil基因至 N基因之间的 DNA序列,设计的单链多核苷酸引物应为_____的连接序列(在①、②、③、④中选填)。

(3)将单链多核苷酸与含有 pBR322-Red质粒的大肠杆菌感受态细胞混合、电击转化,在重组酶的作用下,理论上 1% ~6%的大肠杆菌会发生体内同源重组。已知线性化质粒无法转化大肠杆菌。为了从大肠杆菌混合物中筛选出发生重组的克隆,科研人员进行了下列操作。请完成表格相关内容。

目的

简要操作

扩大培养

①将大肠杆菌混合物全部转入含_____的液体培养基中

质粒提取、酶切

②提取质粒,选择限制酶_____进行处理

转化

③用酶切产物转化_____(“含有”或“不含有”)pBR322-Red质粒大肠杆菌的感受态细胞

鉴定、筛选

④菌落 PCR技术、琼脂糖凝胶电泳

(4)图 3为用琼脂糖凝胶电泳鉴定的结果,其中泳道_____(填“1”或“2”)对应的是kil-N基因缺失的质粒。

(5)常规的基因工程和重组工程都能将外源基因插入质粒。一般情况下,限制酶在质粒上存在多个作用位点,因此常规的基因工程技术构建重组质粒时会出现_____现象,而重组工程技术可以提高精准度。
2022-01-27更新 | 1021次组卷
共计 平均难度:一般