近年基因编辑技术在基因治疗的应用领域展现出极大的应用前景。
(1)大部分基因治疗的临床试验,都是先从病人体内获得某种细胞,例如淋巴细胞,进行培养,然后在体外完成基因转移,再筛选成功转移的细胞扩增培养,最后重新输入患者体内。上述方法称为________ 基因治疗。
(2)用 技术治疗遗传病的基本过程是:根据遗传病致病基因的序列设计一段(即),将该与蛋白结合形成复合体,并导入患者细胞中,导入方法与外源基因导入人体细胞相似,可采用________ 法;进入细胞后的复合体在的指引下按照________ 原则准确地结合在致病基因部位,而蛋白则对致病基因进行切割。由此可见蛋白应该是一种________ 酶。
(3)治疗中不能对患病个体的每个细胞都注射该复合体。研究人员选用动物病毒为运载体,从而使复合体在运载体的协助下能够大量主动进入人体细胞,但在使用前需要对运载体进行________ 处理,以保证其安全性。该运载体进入人体细胞的方式通常是________ 。
(1)大部分基因治疗的临床试验,都是先从病人体内获得某种细胞,例如淋巴细胞,进行培养,然后在体外完成基因转移,再筛选成功转移的细胞扩增培养,最后重新输入患者体内。上述方法称为
(2)用 技术治疗遗传病的基本过程是:根据遗传病致病基因的序列设计一段(即),将该与蛋白结合形成复合体,并导入患者细胞中,导入方法与外源基因导入人体细胞相似,可采用
(3)治疗中不能对患病个体的每个细胞都注射该复合体。研究人员选用动物病毒为运载体,从而使复合体在运载体的协助下能够大量主动进入人体细胞,但在使用前需要对运载体进行
更新时间:2019-05-31 11:17:53
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【推荐1】现代生物科技中筛选是一个重要过程。请回答下列技术有关筛选问题:
(1)过程③是杂交瘤细胞的培养,在体外培养时培养基中需要提供一定浓度的CO2,目的是_______ 。杂交瘤细胞需要经过两次筛选,第一次筛选的目的是_________ 。
(2)过程②诱导融合运用的原理是_______ ,该过程中区别于植物原声质体融合的方法是用________
处理。植物原生质体融合后,需从_______ 种两两融合的细胞中筛选出杂种细胞的原声质体。
(3)研究人员采用PCR技术获取酶D基因和转运肽基因,该技术是利用________ 的原理,使相应基因呈指数增加。所含三种限制酶(XbaⅠ、ClaⅠ、SacⅠ)的切点如图所示,则用______ 和________ 处理两个基因后,可得到酶D基因和转运肽基因的重组基因,选用这两种酶的原因是_________ 。
(1)过程③是杂交瘤细胞的培养,在体外培养时培养基中需要提供一定浓度的CO2,目的是
(2)过程②诱导融合运用的原理是
处理。植物原生质体融合后,需从
(3)研究人员采用PCR技术获取酶D基因和转运肽基因,该技术是利用
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【推荐2】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,但不影响其生理功能,从而培育出抗猪瘟病毒猪。该技术主要由Cas9蛋白与向导RNA的复合物共同完成(如图1所示),其中向导RNA可识别LamR基因中的特定序列。
(1)图1中向导RNA与LamR基因按照______ 原则特异性结合,Cas9蛋白切割LamR基因作用的化学键为_______ 。DNA双链断裂后,再通过随机增添、删除或替换部分碱基对,从而实现对LamR基因改造。实验发现,CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”,向导RNA的序列越短脱靶率越高。试分析脱靶最可能的原因_______ 。
(2)将改造好的LamR基因进行PCR扩增,由于LamR基因两端没有限制酶识别序列,为了保证LamR基因能正确插入质粒(如图2)中,需要在两种引物的5’端分别添加_______ 限制酶的识别序列。至少扩增________ 次即可出现两端带上限制酶识别序列的LamR基因。
(3)构建好基因表达载体后,可用_______ 方法将重组质粒导入到猪受精卵中。请写出从个体水平检测抗猪瘟病毒猪培育成功的方法_______ 。
(1)图1中向导RNA与LamR基因按照
(2)将改造好的LamR基因进行PCR扩增,由于LamR基因两端没有限制酶识别序列,为了保证LamR基因能正确插入质粒(如图2)中,需要在两种引物的5’端分别添加
(3)构建好基因表达载体后,可用
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【推荐3】某种链霉菌可产生paim(多肽类化合物),该物质是一种淀粉酶抑制剂,能使害虫不能消化所摄取的淀粉而死亡研究人员欲从这种链霉菌细胞中提取paim基因,并导入玉米等农作物中,以获取抗虫作物。回答下列问题:
(1)研究人员从这种链霉菌细胞中提取DNA,然后用多种限制酶同时切割DNA获得很多种DNA片段。理论,paim基因会存在于某一个或几个DNA片段中。因此切割DNA时要用多种限制酶分别切割,而不是只用一种限限制酶切割,或者用多种限制酶同时切割的原因是__________________ 。
(2)研究人员将上述DNA片段与质粒结合,与DNA片段结合的质粒需用同一种限制酶切割,其目的是_______________ 。常见的连接DNA片段与相应质粒片段的酶有______________________________ 两类。
(3)将上述过程得到的重组质粒导入大肠杆菌实现转化,常见的操作方法是____________________ 。基因工程中常用微生物作为受体细胞,其优点是________________________________________ 。
(4)检测转基因大肠杆菌中是否产生了paim的检测方法是____________________ 。我们将储存有paim基因的大肠杆菌菌群称为链霉菌的____________________ 文库。
(1)研究人员从这种链霉菌细胞中提取DNA,然后用多种限制酶同时切割DNA获得很多种DNA片段。理论,paim基因会存在于某一个或几个DNA片段中。因此切割DNA时要用多种限制酶分别切割,而不是只用一种限限制酶切割,或者用多种限制酶同时切割的原因是
(2)研究人员将上述DNA片段与质粒结合,与DNA片段结合的质粒需用同一种限制酶切割,其目的是
(3)将上述过程得到的重组质粒导入大肠杆菌实现转化,常见的操作方法是
(4)检测转基因大肠杆菌中是否产生了paim的检测方法是
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【推荐1】我国是世界最大的棉花消费国、第二大棉花生产国。利用基因工程技术获得的转基因抗虫棉投入种植生产已经非常成熟,尤其是我国独创的花粉管通道法更是一种十分简便经济的方法,为推动基因工程技术的发展也做出了贡献。
(1)花粉管通道法就是在植物受粉后,花粉形成的花粉管还未愈合前,剪去柱头,然后滴加_____ (填“目的基因”或“含目的基因的表达载体”),使目的基因借助花粉管通道进入_____ 。
(2)目的基因导入后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过_____ 才能知道。为确定转基因棉花的DNA上是否插入了目的基因和转基因棉花的目的基因是否成功转录,都会用到分子杂交技术,但两者从杂交对象上的区别是_____ 。
(3)为检验棉花植株是否被赋予抗虫特性,可以在个体水平上做_____ 实验。如果抗虫基因导入成功,且与某一条染色体的DNA整合起来,该转基因抗虫棉可视为杂合子,将该转基因抗虫棉自交一代,预计后代中抗虫植株的比例占_____ 。
(4)基因工程在原则上只能生产自然界_____ (选填“已存在”或“不存在”)的蛋白质,这些蛋白质不一定完全符合人类生产和生活的需求。因此,在基因工程基础上产生了蛋白质工程,通过_____ ,对现有蛋白质进行改造,或制造新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
(1)花粉管通道法就是在植物受粉后,花粉形成的花粉管还未愈合前,剪去柱头,然后滴加
(2)目的基因导入后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过
(3)为检验棉花植株是否被赋予抗虫特性,可以在个体水平上做
(4)基因工程在原则上只能生产自然界
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【推荐2】根据基因工程的有关知识,回答下列问题。
(1)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下:
为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性核酸内切酶切割,该酶必须具有的特点是____________ 。
(2)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即_________ 和__________ 。
(3)若要在体外获得大量反转录产物,常采用____________ 技术。
(4)基因工程中除质粒外,____________ 和____________ 也可作为运载体。
(5)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是____________ 。
(1)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下:
为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性核酸内切酶切割,该酶必须具有的特点是
(2)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即
(3)若要在体外获得大量反转录产物,常采用
(4)基因工程中除质粒外,
(5)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是
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【推荐3】荔枝、龙眼果实风味佳,而成熟荔枝极不耐保存。科研人员利用转基因技术和植物体细胞杂交技术对荔枝、龙眼的育种开展研究。请回答下列问题:
(1)荔枝愈伤组织分化的胚状体在培养时存在严重玻璃化、畸形胚多的现象,科研人员通常采用___________ (填方法)导入外源hpt基因和gus基因,来获得稳定再生胚性愈伤组织(TPEC)。培养荔枝愈伤组织的培养基中除需要添加无机营养成分、有机背养成分外,还需要添加______________ (答出两点即可)等。
(2)用__________ 技术可以检测TPEC细胞稳定表达的gus蛋白。选取部分细胞在一定溶液中用________ (填酶的名称)处理后可以获得原生质体。
(3)用黄绿色的异硫氰酸荧光素标记荔枝TPEC细胞的原生质体,用红色的异硫氰酸碱性蕊香红标记龙眼细胞的原生质体。将两种原生质体按1:1的比例在电融仪中诱导融合,原生质体融合的原理是________________________________________ 。
(4)杂种细胞的筛选工作至关重要,荧光显微镜下筛选杂种细胞的方法是_______________ 。
(1)荔枝愈伤组织分化的胚状体在培养时存在严重玻璃化、畸形胚多的现象,科研人员通常采用
(2)用
(3)用黄绿色的异硫氰酸荧光素标记荔枝TPEC细胞的原生质体,用红色的异硫氰酸碱性蕊香红标记龙眼细胞的原生质体。将两种原生质体按1:1的比例在电融仪中诱导融合,原生质体融合的原理是
(4)杂种细胞的筛选工作至关重要,荧光显微镜下筛选杂种细胞的方法是
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【推荐1】如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解,请据图回答:
(1)图中①所示的生物工程技术是_____ ;图中②所示的生物工程技术是_____ 。
(2)在图中④所示的生物工程技术中,健康胰岛B细胞基因在导入③之前要构建_____ ,这个步骤是基因工程的核心,构建出的分子除含目的基因外,还必须含有_____ 。
(3)重组细胞B在一定的_____ 如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等的作用下,可以定向分化形成胰岛B细胞。培养重组细胞B的培养液中除加入各种营养物质外,还必须加入_____ 等一些天然成分,放在含O2和CO2的环境中培养,其中CO2的作用是_____ 。
(4)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是_____ 。
(1)图中①所示的生物工程技术是
(2)在图中④所示的生物工程技术中,健康胰岛B细胞基因在导入③之前要构建
(3)重组细胞B在一定的
(4)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是
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【推荐2】重组人血小板生成素(rhTPO)是一种新发现的造血生长因子,如图为通过乳腺生物发生器产生rhTPO的相关过程。
(1)在获取目的基因时____________ (填“能”或“不能”)用Smal,原因是____________ ,重组质粒中的标记基因是 ____________ ,标记基因的作用是____________ 。
(2)通常采用_________ 技术将重组质粒导入受精卵,图中所示的过程与胚胎工程相关的有_______ (至少写出两个)。
(3)采用SRY— PCR方法对早期胚胎进行性别鉴定,样本细胞取自____________ ,以Y染色体中含有的特异性SRY基因为探针,通过____________ 方法进行胚胎的性别鉴定。
(1)在获取目的基因时
(2)通常采用
(3)采用SRY— PCR方法对早期胚胎进行性别鉴定,样本细胞取自
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【推荐3】Ⅰ.下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解,请据图回答:
(1)图中①、③所示的结构分别是____________ 、_____________ 。
(2)图中②、④所示的生物工程技术分别是________ 、____________ 。此外图示过程还应用了哪些生物工程技术?__________________ 。
(3)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是_____________ 。
Ⅱ.目前,科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗,如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题:
(1)人体器官移植面临的主要问题有_____ 和免疫排斥,目前临床通过使用______ 抑制_______ 的增殖来提高器官移植的成活率。
(2)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定簇仍可引起免疫排斥。目前,科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子,以抑制________ ,或设法除去__ ,再结合克隆技术,培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
(3)基因工程技术还可用于基因治疗。在进行体外基因治疗时,最有效的转化方法是__________ ;在进行体内基因治疗时,采用的载体应该是_______________ 。
(1)图中①、③所示的结构分别是
(2)图中②、④所示的生物工程技术分别是
(3)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是
Ⅱ.目前,科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗,如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题:
(1)人体器官移植面临的主要问题有
(2)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定簇仍可引起免疫排斥。目前,科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子,以抑制
(3)基因工程技术还可用于基因治疗。在进行体外基因治疗时,最有效的转化方法是
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【推荐1】我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术(如图所示)对小鼠基因进行定点敲除或者替换,构建相应的模型小鼠应用于医学研究。回答下列问题:
(1)科学家根据DNA靶片段序列设计单链引导RNA,随后可利用PCR技术进行体外扩增,该技术依据的原理是_____ ,每一个PCR循环要经过_____ 三个阶段。
(2)单链引导RNA能特异性识别靶向DNA序列,这一过程运用了_____ 原则。结合后Cas9蛋白能剪切DNA,断开_____ 键,Cas9蛋白相当于基因工程中的_____ 。
(3)单链引导RNA、Cas9蛋白等混合后,可通过_____ 技术导入小鼠受精卵内。为获得更多的小鼠受精卵,研究人员可对雌鼠注射_____ 使其排出更多的卵子。
(4)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术进行基因敲除的应用价值有_____ (写一点)。
(1)科学家根据DNA靶片段序列设计单链引导RNA,随后可利用PCR技术进行体外扩增,该技术依据的原理是
(2)单链引导RNA能特异性识别靶向DNA序列,这一过程运用了
(3)单链引导RNA、Cas9蛋白等混合后,可通过
(4)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术进行基因敲除的应用价值有
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【推荐2】CRISPR-Cas9技术是一种应用广泛的基因编辑技术,通过人工设计的sgRNA(guideRNA)来识别目的基因组序列,并引导Cas9蛋白酶进行有效切割DNA双链,形成双链断裂,损伤后修复会造成基因敲除或敲入等,最终达到对基因组DNA进行修饰的目的。科学家利用CRISPR-Cas9技术将抑癌基因△Np63a定点插入小鼠胰腺癌细胞中,以研究其在胰腺癌细胞中的作用。图1为构建的Cas9—sgRNA质粒,将其导入胰腺癌细胞并表达(图2);携带△Np63a基因的供体质粒与断裂DNA的高度同源序列(同源臂)发生互换,从而将△Np63a基因定点插入胰腺癌细胞基因组中(如图3所示)。请回答下列问题:________ 酶;一次切割过程中会产生__________ 个游离的磷酸基团;将Cas9-sgRNA质粒和供体质粒导入胰腺癌细胞的方法是_________ 。
(2)若已知靶序列5'-GCATCG…GGTCCC-3',根据该靶序列设计的sgRNA中的相应序列是5'-__________ -3'。若要将靶序列从目标DNA上切除下来,则需要设计________ 种不同的sgRNA。
(3)CRISPR-Cas9系统有时存在结合出错而出现“脱靶”现象,分析其可能原因是_________ 。
(4)若要检测△Np63a基因是否已导入成功,可使用__________ 技术。被△Np63a基因成功转化的胰腺癌细胞体外培养时,在细胞水平上可能发生的变化有________ 。
(5)在上述基因编辑过程中,下列核酸序列中应已知碱基序列的有_____________。
(1)Cas9蛋白可对特定的DNA序列切割,在功能上最接近于
(2)若已知靶序列5'-GCATCG…GGTCCC-3',根据该靶序列设计的sgRNA中的相应序列是5'-
(3)CRISPR-Cas9系统有时存在结合出错而出现“脱靶”现象,分析其可能原因是
(4)若要检测△Np63a基因是否已导入成功,可使用
(5)在上述基因编辑过程中,下列核酸序列中应已知碱基序列的有_____________。
A.sgRNA识别序列 | B.同源臂1 |
C.同源臂2 | D.CMV启动子 |
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【推荐3】研究发现,帕金森等人类神经退行性疾病与R环结构有关。R环(转录形成的mRNA分子难与模板链分离,而形成的RNA—DNA杂交体,由一条mRNA与DNA杂合链及一条DNA单链所组成。
(1)mRNA与模板链通过___________ 连接。
(2)mRNA形成需要___________ 酶催化,依据___________ 原则mRNA能准确获取其模板链所携带的遗传信息。
(3)据题意推测R环区域模板DNA单链中___________ 碱基比例比较高(填A、T或G、C),因此我们可以依据密码子的简并性,通过基因定点编辑技术(在精确的位点剪断靶标DNA片段并插入新的基因片段),降低R环形成的概率,基因定点编辑过程中有_______ 键的断裂和重新形成。
(4)R环中,嘌呤碱基总数与啶碱基总数一定相等吗?________ (填“一定”或“不一定”),请说明理由:___________________ 。
(1)mRNA与模板链通过
(2)mRNA形成需要
(3)据题意推测R环区域模板DNA单链中
(4)R环中,嘌呤碱基总数与啶碱基总数一定相等吗?
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