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17.番茄的成熟、腐烂与乙烯基因表达有关.为了提高番茄的耐贮运性能,科研人员运用基因工程技术减缓乙烯的生成.
(1)以番茄cDNA文库(或者功能基因组文库)的数据库为基础,找到乙烯生成相关的基因yx-1.采用PCR技术可得到大量的yx-1基因,这个基因的表达需要启动子终止子等不可缺少的调控组件.
(2)如图所示,CRISPR-Cas9是一种新型的基因组定点编辑系统,根据yx-1的序列设计sgRNA(向导RNA),该sgRNA的序列与yx-1基因部分互补配对诱导Cas9n蛋白结合于基因的特异性位点并切割,使yx-1基因发生碱基对的缺失,导致基因突变.该过程中,sgRNA和Cas9n共同剪切DNA的作用类似于限制酶的作用.

(3)为了验证靶向能力和编辑效率,可以选取番茄细胞用去纤维素酶和果胶酶除其细胞壁,得到原生质体,利用组织培养技术培育成改良的番茄植株.

分析 分析题图:首先根据yx-1的序列设计sgRNA(向导RNA),该sgRNA的序列与yx-1基因部分互补配对诱导Cas9n蛋白结合于基因的特异性位点并切割,使yx-1基因发生碱基对的缺失,导致基因突变.

解答 解:(1)可以从基因文库中获取目的基因;PCR技术可在体外大量扩增目的基因;基因的表达需要启动子(RNA聚合酶结合位点,启动转录过程)、终止子(终止转录)等不可缺少的调控组件.
(2)如图所示,根据yx-1的序列设计sgRNA(向导RNA),该sgRNA的序列与yx-1基因部分互补配对诱导Cas9n蛋白结合于基因的特异性位点并切割,使yx-1基因发生碱基对的缺失,导致基因突变.该过程中,sgRNA和Cas9n共同剪切DNA的作用类似于限制酶的作用.
(3)为了验证靶向能力和编辑效率,可以选取番茄细胞用纤维素酶和果胶酶去除其细胞壁,得到原生质体,利用植物组织培养技术培育成改良的番茄植株.
故答案为:
(1)cDNA 文库 (或者功能基因组文库)   PCR      启动子  终止子
(2)缺失       限制酶
(3)纤维素酶和果胶酶      原生质体     组织培养

点评 本题结合图解,考纲基因工程和细胞工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合图中信息准确答题,属于考纲理解和应用层次的考查.

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