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當(dāng)前位置： 2021年遼寧省大連市金普新區(qū)高考生物雙基模擬試卷> 試題詳情

CRISPR/Cas系統(tǒng)是細菌在進化中形成的一種防御機制。Cas蛋白能截取噬菌體的DNA片段，并將其插入到細菌自身的CRISPR基因中，整合有噬菌體DNA片段的CRISPR基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA，此RNA與Cas蛋白共同構(gòu)成CRISPR/Cas復(fù)合物，在此RNA引導(dǎo)下，該復(fù)合物能定點切割對應(yīng)的噬菌體DNA片段?？茖W(xué)家通過改造此系統(tǒng)，產(chǎn)生了CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，可以實現(xiàn)對DNA的定點切割，其工作原理如下圖所示。2019年上?？蒲袌F隊通過基因編輯技術(shù)切除獼猴受精卵中的生物節(jié)律核心基因BMAL1，再利用體細胞克隆技術(shù)，獲得了5只BMAL1基因敲除的克隆猴。這是國際上首次成功構(gòu)建出的一批遺傳背景一致的生物節(jié)律紊亂的獼猴模型。請回答下列問題：
（1）CRISPR/Cas系統(tǒng)中的Cas蛋白合成的場所是

核糖體

，該系統(tǒng)需要對特定的DNA序列識別并切割，其功能類似于基因工程工具酶中的

限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）

，作用的化學(xué)鍵為

磷酸二酯鍵

。推測該系統(tǒng)在細菌體內(nèi)的生理意義是

切割外源DNA，保護自身

。
（2）由于Cas9蛋白沒有特異性，用CRISPR/Cas9系統(tǒng)切割BMAL1基因，向?qū)NA的識別序列應(yīng)具有的特點是能與

BMAL1 基因特定序列

通過堿基互補配對結(jié)合。
（3）在個體水平鑒定BMAL1基因敲除成功的方法是觀察獼猴是否表現(xiàn)為

生物節(jié)律紊亂

。
（4）該團隊利用一只BMAL1缺失的成年獼猴體細胞克隆出5只后代的實驗中，涉及的生物技術(shù)有

動物體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植

（答出兩項即可）。
（5）基因編輯后通過體細胞克隆得到的數(shù)只BMAL1缺失獼猴（A組），與僅通過基因編輯多個受精卵得到的數(shù)只BMAL1缺失獼猴（B組）比較，

A組

（填“A組”或“B組”）更適合做人類疾病研究模型動物，理由是

A組遺傳背景一致（生物節(jié)律紊亂程度一致），提高了科學(xué)研究的可靠性和可比性（或：B 組可能存在遺傳背景差異，降低科學(xué)研究的可靠性和可比性）

。

【考點】基因工程的操作過程綜合．

【答案】核糖體；限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）；磷酸二酯鍵；切割外源DNA，保護自身；BMAL1 基因特定序列；生物節(jié)律紊亂；動物體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植；A組；A組遺傳背景一致（生物節(jié)律紊亂程度一致），提高了科學(xué)研究的可靠性和可比性（或：B 組可能存在遺傳背景差異，降低科學(xué)研究的可靠性和可比性）

【解答】

【點評】

聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：37引用：1難度：0.7

相似題

1．某動物體內(nèi)含有研究者感興趣的目的基因，研究者欲將該基因?qū)氪竽c桿菌的質(zhì)粒中保存。該質(zhì)粒含有氨芐青霉素抗性基因（AmpR）、LacZ基因及一些酶切位點，其結(jié)構(gòu)和簡單的操作步驟如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

（1）制備重組質(zhì)粒常用同種限制酶的原因是能產(chǎn)生

。為了使質(zhì)粒DNA與目的基因能連接形成重組質(zhì)粒，還需要在混合物中加

。
（2）培養(yǎng)基中除了加入大腸桿菌所必需的營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加

以便篩選導(dǎo)入目的基因的大腸桿菌。
（3）為了使大腸桿菌處于一種能

的生理狀態(tài)，一般先用Ca²⁺處理大腸桿菌細胞。
（4）將質(zhì)粒和目的基因的混合物與上述處理后的大腸桿菌混勻，制備轉(zhuǎn)基因大腸桿菌，取0.1ml上述溶液采用

法接種于培養(yǎng)基表面，在37℃下倒置培養(yǎng)16 h。經(jīng)培養(yǎng)后，分別統(tǒng)計轉(zhuǎn)目的基因大腸桿菌的菌落數(shù)和總菌落數(shù)，并計算轉(zhuǎn)化效率。理論上轉(zhuǎn)目的基因受體菌的菌落呈現(xiàn)

色，原因是

。實驗中實際轉(zhuǎn)化效率介于50%～85.7%，原因是

。
發(fā)布：2024/9/15 3:0:8組卷：1引用：2難度：0.6
解析
2．HSV-1是單純皰疹病毒的一種類型，HSV-1病毒顆粒的組裝主要由包裝信號序列（a′）介導(dǎo)?？蒲腥藛T從HSV-1基因組中分離出a′，利用基因工程技術(shù)構(gòu)建了質(zhì)粒pHSL并進行了相關(guān)實驗，流程如圖1。請回答下列問題。

注：LacZ的表達產(chǎn)物β-半乳糖苷酶能將無色化合物X-gal水解產(chǎn)生藍色物質(zhì)而使細胞變藍
（1）過程①先用

酶將HSV-1的DNA酶解成若干片段，再利用

與含有a′的酶解片段進行雜交，根據(jù)陽性信號逐步篩選出盡可能短的a′所在片段。
（2）過程②中使用的限制酶是

。過程③采用的方法是

。過程④在轉(zhuǎn)染、培養(yǎng)Vero細胞時，常在培養(yǎng)液中添加動物血清，其目的是

。
（3）tsK株是具有感染性的HSV-1溫度敏感株。在tsK株的輔助下，pHSL能組裝成假病毒（不含完整病毒基因組的顆粒），從而獲得tsK株和含假病毒的混合毒株。圖2是Vero細胞連續(xù)傳代過程中，混合毒株的滴度（代表單位體積液體中病毒顆粒的多少）變化曲線及每代中假病毒的占比（柱形圖）。
①研究中，選用

代混合毒株用于后續(xù)神經(jīng)細胞的接種實驗可減少tsK株可能造成的細胞毒性，理由是

。
②為驗證假病毒能否感染體外培養(yǎng)的神經(jīng)細胞并表達LacZ基因，科研人員將混合毒株與大鼠神經(jīng)細胞按一定比例在

℃下混合培養(yǎng)48h,用含

（物質(zhì)）的檢測液檢測發(fā)現(xiàn)大約20%的細胞變藍，說明

。
發(fā)布：2024/9/16 0:0:8組卷：4引用：2難度：0.6
解析
3．癌細胞表面蛋白“PDL-1”與T細胞表面蛋白“PD-1”特異性結(jié)合后，可抑制T細胞活性并啟動其凋亡程序，導(dǎo)致腫瘤細胞發(fā)生免疫“逃逸”。研究者對“PD-1”基因進行克隆、表達及生物學(xué)活性鑒定，為制備抗體打基礎(chǔ)。研究中所用引物α和β堿基序列見圖1，幾種常用限制酶名稱及識別序列與酶切位點見圖2：

（1）首先提取細胞中的mRNA逆轉(zhuǎn)錄生成cDNA作為模板：設(shè)計含有不同的限制酶切位點的α和β序列為引物，通過

技術(shù)擴增目的基因。
（2）為保證目的基因和載體正向連接，選用圖中的名稱為

的限制酶將質(zhì)粒和目的基因進行切割，再用DNA連接酶構(gòu)建表達載體。該表達載體的組成，除了目的基因、標(biāo)記基因（抗卡那霉素基因）外，還必須具有

等（寫出2點即可）。
（3）而后一定溫度下，與經(jīng)過Ca²⁺處理的感受態(tài)大腸桿菌混合培養(yǎng)在含

培養(yǎng)基中，可篩選出已經(jīng)完成轉(zhuǎn)化的大腸桿菌，繼續(xù)培養(yǎng)該種大腸桿菌以擴增重組DNA。
（4）將擴增后的“載體A/PD-1重組DNA”轉(zhuǎn)入可高度表達外源基因的原代293T細胞。一段時間后，為確定PD-1基因是否表達，檢測細胞膜表面是否具有

。研究中還會有一步驟是只將載體A轉(zhuǎn)入293T細胞，其目的是

。
發(fā)布：2024/9/17 0:0:8組卷：28引用：5難度：0.6
解析

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