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解析
| 共计 66 道试题
1 . CRISPR/Cas9基因编辑技术是将编码Cas9酶和sgRNA的基因作为目的基因,构建基因表达载体后导入受体细胞,可对细胞内某个基因定点切割,引发被切割部位的随机突变(图1)。科研人员在CRISPR/Cas9编辑系统基础上开发了CBE单碱基编辑系统,该系统由三个元件构成,其中“dCas9蛋白+脱氨酶”在sgRNA的引导下,对结合区域第4-8位点的碱基C脱氨反应变成U,最终实现C→T的不可逆编辑,不需要DNA链断裂(如图2)。请回答下列问题:

   

(1)图1中Cas9酶作用于DNA某特定部位的____键。CRISPR/Cas9编辑系统能特异性识别某段特定DNA序列的原理是依靠____与特定DNA序列进行____
(2)CBE编辑系统将靶位点胞嘧啶脱氨基后,细胞复制____次,子代DNA中靶位点碱基对由C-G彻底替换成____,实现单碱基编辑。
(3)基因编辑可能造成非目标序列的碱基改变,称为脱靶。下图是我国科研工作者建立了一种脱靶检测技术。在小鼠受精卵分裂到2细胞时期,编辑其中1个细胞,并使用红色荧光蛋白将其标记。当小鼠胚胎发育到14.5天时,将整个小鼠胚胎消化成为单细胞,再利用细胞分选技术,进行全基因组测序,比较两组差异。

   

①小鼠受精卵可以从雌鼠____中采集或通过____技术获得。当小鼠胚胎发育到14.5天时,将整个小鼠胚胎先用____处理,分散成单细胞再进行分选。
②图中的标记基因的作用是____
③在该实验中,没有编辑的那个细胞发育出的细胞的作用是____。经检测,如果两种细胞之间存在基因组碱基序列上的差异,这种差异就是____引起的。与用同一品系小鼠不同受精卵进行脱靶检测相比,上述脱靶检测技术更加精准,这是因为____
2024-04-15更新 | 408次组卷 | 1卷引用:2024届江苏省南通市如皋市高三下学期二模生物试题
2 . 我国科学家利用基因编辑技术敲除杂交水稻中的4个基因,获得了可以发生无融合生殖(不发生雌雄配子的细胞核融合而产生种子的生殖)的水稻材料,得到了杂交稻的克隆种子,实现了杂合基因型的固定。该无融合生殖的原理过程如图所示,下列相关分析正确的是(  )
A.图中过程①产生配子时可能发生了类似有丝分裂的过程
B.雌雄配子结合时可能发生了雄配子细胞核的退化消失
C.利用基因编辑技术敲除水稻中的4个基因属于基因突变
D.无融合生殖获得的克隆种子可稳定保持亲代的杂种优势
2024-03-25更新 | 72次组卷 | 1卷引用:江苏省宿迁市泗阳县实验高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考生物试题
3 . 细胞工程是细胞生物学理论与现代工程技术相结合,综合应用于农业、医药及食品等领域的科学技术。细胞工程技术的迅速发展,越来越深远地影响着人们的生活。
(1)甘蔗是喜温作物,甘蔗新台糖22号(ROC22)具有高产高糖等优良特性但耐寒性差,桂糖28号(GT28)是耐寒品种,用ROC22和GT28进行体细胞融合,可望获得耐寒性更强且农艺性状优良的杂交后代。下图为培育过程示意图,请分析回答:

①运用体细胞融合技术培育出ROC22和GT28的杂交后代过程中,所运用的生物学原理有________________
②过程a所需的酶是________,细胞融合完成的标志是________
③过程d所用培养基中,含有植物激素X和Y,逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况如图所示。植物激素X是________

(2)我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如下图所示,请分析回答:

①体外培养动物细胞时,首先应保证其处于_______的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制的气体条件是________
②要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚,此卵母细胞应在体外培养到________期,得到的重构胚通常需要发育到________阶段才能进行胚胎移植。
③利用________的方法对乙进行处理得到了多只孤雄小鼠,请从遗传物质角度分析,利用这些孤雄小鼠作为实验材料进行医学研究的优点是________________________________________
4 . 艾滋病是由HIV(RNA病毒)引起的一种致死率极高的恶性传染病, 目前单纯依靠药物无法完全治愈。下图是 HIV 感染T细胞的过程,请回答问题:

(1)由图知, HIV进入人体后, 特异性识别靶细胞表面的___________, 并在CCR5的帮助下与靶细胞膜融合, 体现了胞膜具有一定的___________。HIV向胞内注入___________及能催化②过程的___________,以周围游离的4种___________为原料合成相应产物。产物通过核膜上的___________(结构)进入细胞核并整合到基因组上。当靶细胞被激活后,整合的DNA会指导合成HIV的___________进行组装,释放出的子代HIV 进而感染健康细胞。
(2)研究结果显示CD4 分子是T细胞正常行使功能所必需的,CCR5不是其必需的。
①科研人员为了阻止HIV对T细胞的侵染,提出可利用基因编辑技术(改变特定DNA片段碱基序列的一种生物技术)使________(填“CD4”或“CCR5”)基因丧失功能。
②构建人源化免疫系统的模型小鼠若干,平均随机分成甲、乙两组,分别注射等量的HIV。当HIV在小鼠体内达到一定水平时,甲组注射一定量未经基因编辑的Т细胞,乙组注射等量经过基因编辑的Т细胞, 结果如上图。
由图可知,注射T细胞时间为感染病毒后第_________周。从第6周开始,与甲组相比, 乙组小鼠体内的病毒载量___________   推测原因可能是__________________,体液中的HIV被抗体结合。此实验结果说明_____________________________
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5 . 基因驱动是指特定基因有偏向性地遗传给下一代的自然现象。CRISPR/Cas9基因编辑系统包含Cas9基因和sgRNA编码序列(gRNAs),科学家借助该系统研发出人工基因驱动系统,并在拟南芥和蚊子等生物中实现了外部引入的基因多代遗传。在作物快速育种、根除疟疾等方面具有广阔的前景。请回答下列问题:
(1)为研发拟南芥蓝光受体CRY1基因驱动系统,科学家首先构建了基因驱动元件,将基因驱动元件精确插入到一条染色体上的CRY1基因中,过程如图1所示。
   
①将基因驱动元件导入拟南芥细胞,在细胞中表达Cas9/sgRNA复合物,该复合物通过________识别和结合DNA特定序列,并引导Cas9酶切断DNA双链的__________,从而将基因驱动元件插入到CRY1基因中,该过程属于定点________________(基因突变/染色体变异)。
②为确定基因驱动元件是否插入CRY1基因,选择引物_______进行PCR-电泳,结果如图2。条带1的大小约为7800bp,条带2的大小约为3200bp。基因驱动元件成功插入的是条带________,基因驱动元件的大小约为____左右。
(2)当携带基因驱动元件的动物与野生型动物交配时,它们的后代从父母中各获得一份DNA 副本:自然版本和基因驱动版本。受精后,来自不同亲本的染色体排列在一起时,基因驱动DNA中的CRISPR被激活。它能识别对侧染色体上自然基因的拷贝,并在胚胎发育开始前引导Cas9酶切除自然拷贝。一旦自然基因受损,细胞的特殊修复机制就会启动,修复丢失的DNA,但它使用未断裂的染色体(携带基因驱动的染色体)作为模板。所以当修复完成后,两条染色体都携带一份基因驱动的拷贝。此过程被称为同源定向修复。
①用CRY1基因纯合突变体作为母本与野生型父本杂交,F1中有多达8%的植株为纯合突变体。纯合突变体产生的原因是F1中来自母本的基因驱动序列通过同源定向修复,使来自父本的_________________(部位)上也插入CRY1基因驱动元件。
②用基因驱动技术改造传播疟疾的按蚊X染色体上的A基因获得a基因,已知含a基因的精子不能成活。用改造后的纯合雌蚊突变体与野生型雄蚊交配获得子一代,子一代相互交配,子二代中的性别组成为_____,且子二代中含有a基因的比例_______(填“大于”“等于”或“小于”)1/2。若将基因驱动雌蚊释放到疟疾疫区,可通过_____________降低按蚊的种群密度。
2023-08-12更新 | 168次组卷 | 1卷引用:江苏省扬州中学2022-2023学年高三5月月考生物试题
6 . 随着科技的发展,现代生物技术在各个领域均有广泛应用。相关叙述正确的是(       
A.运用发酵工程技术可生产多种食品添加剂以满足人们对食品的多样化需求
B.运用核移植技术培育的克隆动物可在保持优良性状的同时提高遗传的多样性
C.运用胚胎工程技术培育“试管动物”可进一步挖掘优良性状个体的繁殖潜力
D.运用基因编辑技术敲除或沉默相关基因可降低异体器官移植的免疫排斥反应
7 . 2020年诺贝尔化学奖授予新型基因组编辑技术CRISPR/Cas9的开发者。基因组编辑CRISPR/Cas9系统由Cas9蛋白和人工设计的向导RNA构成,在向导RNA引导下,Cas9蛋白与靶序列结合并将DNA双链切断,从而完成对目的基因的编辑。下列相关叙述正确的是(       
   
A.Cas9蛋白的功能是准确识别DNA特定序列并进行切割
B.可设计向导RNA与靶基因的启动子区域互补,从而促进靶基因转录
C.向导RNA的序列越短,越容易导致编辑对象出错而造成“脱靶”
D.向导RNA的双链区域的碱基互补配对原则与目标基因的双链区域不同
8 . CRISPR/Cas9是一种生物学工具,能够通过“剪切和连接”脱氧核糖核酸(DNA)序列的机制来编辑基因组。这套系统源自细菌的防御机制,是一种对任何生物基因组均有效的基因编辑工具。CRISPR/Cas9基因组编辑系统由向导RNA(也叫sgRNA)和Cas9蛋白组成,向导RNA识别并结合靶基因DNA.Cas9蛋白切断双链DNA使其形成两个末端。这两个末端通过“断裂修复”重新连接时通常会有个别碱基对的插入或缺失,从而实现基因敲除,如图所示。CRISPR/Cas9基因组编辑技术有时存在编辑出错而造成脱靶。下列叙述正确的是(  )
   
A.Cas9蛋白能作用于脱氧核糖和碱基之间的化学键
B.对不同目标DNA进行编辑时,使用Cas9蛋白和相同的sgRNA进行基因编辑
C.CRISPR/Cas9基因组编辑系统使细菌获得抵抗溶菌酶或抗生素的能力
D.其他DNA序列含有与 sgRNA互补配对的序列,会造成 sgRNA错误结合而脱靶
9 . 普通小麦(6n=42)的籽粒中主要是直链淀粉,表现为非糯性,直链淀粉的含量与Wx基因呈高度正相关。小麦具有3对Wx基因(Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1),当这3对基因同时隐性纯合或缺失时,籽粒中主要是支链淀粉,表现为糯性。自然界中通常不存在糯小麦。请回答下列问题。
(1)在遗传学中,小麦的糯性和非糯性可被称为_____
(2)研究人员将两种非糯性小麦进行杂交,白火麦(缺失Wx-D1)为母本,关东107(缺失Wx-A1和Wx-B1)为父本,最终筛选出2株纯糯单株。在进行人工杂交时,需在花粉成熟前对亲本中的_____去雄再套袋,这些操作的目的是防止_____。该育种方法的原理是_____
(3)利用玉米诱导小麦单倍体技术已被许多学者应用于糯小麦育种工作中,育种过程如下图所示。

   
①玉米与小麦的F1进行杂交,所得到的受精卵中玉米染色体全部丢失,原因可能是玉米与小麦为不同物种,存在_____
②单倍体小麦体细胞中有_____个染色体组。用秋水仙素诱导可使染色体数目加倍,其作用原理是_____。该育种方式的优势是_____
③进一步研究发现,玉米能够诱导单倍体的形成与玉米花粉中一种特异性磷脂酶基因(MTL)的突变有关。该突变体的产生是由于MTL基因中插入了4个碱基对,因此转录形成的mRNA提前出现了_____,导致磷脂酶肽链变短而失去功能。
(4)利用CRISPR/Cas9技术对普通小麦进行基因定点编辑,也可获得糯小麦。经鉴定该普通小麦含有Wx-A1和Wx-D1基因,天然缺失Wx-B1基因。CRISPR/Cas9系统主要包含向导RNA(gRNA)和核酸酶Cas9蛋白两个部分。应该根据基因_____的碱基序列设计gRNA靶位点。gRNA与靶基因结合,引导_____在靶基因相应位置剪切,从而对靶基因序列进行编辑。

   
2023-07-05更新 | 142次组卷 | 2卷引用:江苏省苏州市2022—2023学年高一下学期期末学业质量阳光指标调研生物试题
10 . 非霍奇金淋巴瘤是一种原发于淋巴组织的血液系统恶性肿瘤,其细胞表面高表达CD19蛋白。CAR-T(嵌合抗原受体T细胞)疗法是利用基因工程的方法使T细胞表面表达能够靶向特定抗原的受体(CAR),改造后的T细胞被称为CAR-T,可以识别并攻击带有特定抗原的肿瘤细胞,同时激活机体自身免疫从而达到抗肿瘤的效果。请回答下列问题:
(1)目前制备CAR-T细胞大多是采用慢病毒感染的方式使T细胞表达CAR。
①获取CAR基因(实质为抗CD19蛋白的抗体基因):将抗CD19蛋白的抗体基因作为PCR反应的模板,并依据_____设计一对特异性引物来扩增该基因。
②构建基因表达载体:图1为所用载体示意图,表格为限制酶的识别序列及切割位点。为使目的基因与载体正确连接,在扩增目的基因时,应在其一对引物的_____端分别引入
_____两种不同限制酶的识别序列。在目的基因和载体连接时,可选用_____(选填“E。coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)。
③将目的基因导入受体细胞:将重组质粒通过_____技术导入到T细胞。
④重组质粒的筛选与鉴定:将转化后的T细胞置于含_____的培养基上进行培养,进一步通过流式细胞术验证CAR-T细胞的构建是否成功。


(2)采用病毒作为递送载体存在随机插入的安全隐患,CRISPR/Cas9技术作为第三代基因编辑工具(图2),sgRNA可引导Cas9蛋白在特定位点进行切割来完成基因的编辑。科学家利用该技术制备的CAR-T细胞,在非霍奇金淋巴瘤临床前的治疗中取得理想效果。其操作原理如图3所示。
①sgRNA能与靶基因特异性识别、结合的原理是_____,基因编辑工具中对基因进行剪切的是_____
②肿瘤细胞表面的PD-L1蛋白和T细胞表面的PD-1受体结合,发出免疫抑制信号,实现免疫逃逸。该研究团队利用CRISPR/Cas9技术切割T细胞中PD-1基因的同时导入靶向PD-1基因的同源重组序列,利用同源重组修复的原理将_____重组在PD-1基因内部,制备了非病毒定点整合的CAR-T细胞,如图3。
③综合上述信息分析,与慢病毒制备的CAR-T细胞相比,该方案制备的CAR-T细胞在非霍奇金淋巴瘤的治疗中的优点有:可以_____插入抗CD19蛋白的抗体基因,降低随机插入的安全隐患,提高CAR-T细胞的安全性;可以使PD-1基因突变,降低肿瘤细胞____ 的可能性,提高CAR-T细胞的有效性。
共计 平均难度:一般