题目内容

8．研究者根据果蝇X染色体上红眼基因B设计出sgRNA，导入果蝇早期胚胎细胞，“敲除”部分胚胎细胞中的红眼基因B，得到镶嵌体果蝇（即复眼中部分小眼呈红色，部分小眼呈白色），如下表．
sgRNA 浓度（ng/mL）不注射01252505001000
胚胎存活率（%）16118673
镶嵌体果蝇比例（%）0010175086
（1）从实验结果分析，sgRNA的导入降低了果蝇胚胎的存活率，若要从相同数量的早期胚胎中获得数量最多的镶嵌体果蝇，应选用的sgRNA浓度为500ng/mL．
（2）如图所示，敲除基因时，sgRNA与红眼基因B的部分序列互补配对，细胞内的Cas9酶在配对区域定点剪切，引起红眼基因B发生碱基对缺失，导致基因突变．该过程中，sgRNA和Cas9酶共同剪切DNA的作用类似于限制（或“限制性核酸内切”）酶的作用，敲除后需要DNA连接酶对DNA上的切口进行修复．

（3）若研究者要通过测交实验验证镶嵌体雄果蝇的基因组成，应将镶嵌体雄果蝇与表现型为白眼雌性的果蝇进行杂交，预期杂交后代的表现型是红眼雌性、白眼雌性、白眼雄性．
（4）这种定点敲除基因的方法为艾滋病的治疗提供了一个思路．HIV通过识别膜蛋白C侵入宿主细胞，研究者可以根据膜蛋白C基因的核苷酸序列设计sgRNA，导人骨髓造血干（或“淋巴干”）细胞中，有效阻止HIV侵染新分化生成的T淋巴细胞．

分析 1、分析表格可知，和对照组相比，注射sgRNA会导致果蝇胚胎的存活率下降，并且浓度越高，镶嵌体果蝇比例就越大．
2、基因工程的工具包括限制酶、DNA连接酶、运载体．

解答 解：（1）根据实验表格数据结果分析，sgRNA的导入降低了果蝇胚胎的存活率．表格中只有sgRNA浓度为500和1000的两组中镶嵌体果蝇比例，而500浓度的一组胚胎成活率高，因此若要从相同数量的早期胚胎中获得数量最多的镶嵌体果蝇，应选用的sgRNA浓度为500ng/mL．
（2）分析敲除过程图示可知，敲除基因时，sgRNA与红眼基因B的部分序列互补配对，细胞内的Cas9酶在配对区域定点剪切，引起红眼基因B发生碱基对缺失，导致基因突变．该过程中，sgRNA和Cas9酶共同剪切DNA的作用类似于限制（或“限制性核酸内切”）酶的作用，敲除后需要DNA连接酶对DNA上的切口进行修复．
（3）题干中提出，“敲除”部分胚胎细胞中的红眼基因B，得到镶嵌体果蝇（即复眼中部分小眼呈红色，部分小眼呈白色），因此研究者要通过测交实验验证镶嵌体雄果蝇的基因组成，应将镶嵌体雄果蝇与表现型为白眼雌性的果蝇进行杂交，预期杂交后代的表现型是红眼雌性、白眼雌性、白眼雄性．
（4）HIV通过识别膜蛋白C侵入宿主细胞，研究者可以根据膜蛋白C基因的核苷酸序列设计sgRNA，导人骨髓造血干（或“淋巴干”）细胞中，有效阻止HIV侵染新分化生成的T淋巴细胞．
故答案为：
（1）降低    500
（2）缺失    限制（或“限制性核酸内切”）    DNA连接
（3）白眼雌性    红眼雌性、白眼雌性、白眼雄性
（4）膜蛋白C基因    造血干（或“淋巴干”）

点评 本题以“基因敲除”为题材，考查了基因工程以及伴性遗传的有关知识，要求考生能够根据实验表格数据得出相应的实验结论，能够根据敲除过程图解明确敲除的本质，并能够利用测交实验对敲除实验结果进行验证，具有一定的难度．

练习册系列答案
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单一的人工林比天然混合林稳定性低，易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理( )

A．物质循环与再生利用原理

B．协调与平衡原理

C．物种多样性原理

D．整体性原理
19．某研究小组对常规单作棉田和豆间棉田（棉花与绿豆间作）内所有害虫、捕食性天敌的种群密度进行了系统调查，并对捕食性瓢虫的控害功能进行了分析，结果见表：
类型田摄入量（kJ/（m2•a））占捕食性天敌的总量（%）对棉蚜控害功能系数（%）对多有害虫控害功能系数（%）
常规单作棉田60.4238.0412.857.98
豆间棉田26.4528.915.072.39
（注）控害功能系数=捕食性天敌的摄入量/害虫净生产力
请分析回答下列问题：
（1）调查棉田内棉蚜的种群密度常采用的方法是样方法；就豆间棉田分析，其生物群落的空间结构主要体现为垂直结构，两种作物间作的好处是提高了光能利用率（提高了利用阳光等环境资源的能力；豆科植物根部具有固氮作用的根瘤菌，可以增加土壤肥力，减少化肥的使用）．
（2）棉蚜体型微小能附着于棉花植株上生活繁殖，以吸收棉花汁液为食．棉蚜与棉花之间的关系是寄生；棉花被蚜虫取食后，能放出特殊气体吸引棉蚜的天敌，这种现象体现了生态系统的信息传递功能，说明该功能具有调节生物的种间关系维持生态系统稳定的作用．
（3）根据调查结果分析，捕食性瓢虫对常规单作棉田的控害效果较好；两种棉田中豆间棉田的害虫净生产力较高；捕食性瓢虫对棉蚜的控害功能系数高于对所有害虫的控害功能系数，原因可能是棉蚜是瓢虫的主要食物．
16．对照下图回答相关的问题：

（1）能引起肾上腺髓质分泌肾上腺素的因素有寒冷刺激和血糖含量降低（或过度紧张）等．从反射活动角度分析，肾上腺髓质相当于反射弧中的效应器．
（2）当细胞外液渗透压升高，会刺激下丘脑的渗透压感受器产生兴奋，其生理基础是钠离子流入
神经细胞内．最终分泌抗利尿激素作用于肾小管和集合管，促进其对水分的重吸收．
（3）研究发现甲状腺激素几乎对所有的体细胞都起作用；当血液中甲状腺激素含量增加到一定程度
时，又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，这种调节机制称为（负）反馈调节．
3．在愈伤组织形成幼苗的过程中，细胞中不会发生（　　）
A．丙酮酸在线粒体基质中被分解生成C02
B．水在叶绿体基质中被分解生成02
C．脱氧核苷酸在细胞核中聚合成DNA
D．氨基酸在核糖体上脱水缩合形成多肽
13．将毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因导入绒山羊，能提高羊绒的质量．
（1）转基因常用的运载工具除了质粒外，还可以使用动植物病毒．
（2）为获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊，先将KIFⅡ基因转入羊胎儿皮肤成纤维细胞中，使其结合到细胞核的染色体上．培养转基因成纤维细胞，培养液需添加抗生素以维持无菌状态．细胞很快的贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁．生长到一定阶段，细胞因发生接触抑制而停止生长，可使用胰蛋白酶（胶原蛋白酶）处理，然后继续分瓶培养．
（3）取培养的转基因成纤维细胞注入去核的MII期卵母细胞，获得重组细胞，经激活使其分裂发育成早期胚胎．一般情况下，动物早期胚胎培养到囊胚或桑葚（椹）胚时期，可进行胚胎移植．
20．如图是以种植玉米为主的某农田生态系统整个生长季节能量流动示意图，数值单位为KJ/cm2，请回答下列问题：

（I）该农田生态系统的结构包括组成成分、食物链和食物网（营养结构）．
（2）输入生态系统的总能量大于（小于、等于、大于）玉米固定的太阳能总量．已知图中生产者同化的能量尚有260KJ/cm2未被利用，由此可知，生产者用于生长发育繁殖的能量有560KJ/cm2，由初级消费者到次级消费者的能量传递效率为10%．
（3）通常用记名计算法和目测估计法方法统计农田土壤小动物的丰富度．
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15．下列叙述符合现代生物进化理论观点的是（　　）
A．只有生殖隔离能阻止种群间的基因交流
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（3）图3实验状态下，叶绿体不会（填“会”或“不会”）释放氧气，其原因是在黑暗条件下，叶绿体不能进行水的光解，不能释放氧气．

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