【题目】现代基因编辑CRISPCas9技术可以对生物的DNA序列进行定点切割。将编码Cas9酶和sgRNA的基因作为外源基因构建基因表达载体后,导入受体细胞,可将细胞内某个基因定向敲除,其作用机理如下图所示。请回答问题。

1sgRNACas9酶是一个功能复合体。如图所示,sgRNA有引导作用,与A基因中部分序列碱基互补配对,Cas9酶在配对区域定点切割,导致A基因发生碱基对_________,基因丧失功能。sgRNACas9酶的联合作用类似于_________酶的作用。如果要获得基因敲除动物个体,应以_________作为受体细胞,用_________法导入CRISPCas9基因表达载体。

2)研究人员担心基因编辑发生“脱靶效应”,导致其他非目标基因发生突变,我国科学家对此进行了检测。在小鼠受精卵分裂为两个细胞时,向其中一个细胞注入基因编辑工具,之后将此胚胎移植入母鼠子宫,待其发育到14.5天时,将胚胎取出,把胚胎的细胞全部分散开,分成基因编辑细胞后代和非基因编辑细胞后代两个细胞群,分别提取DNA,测序、比对。结果发现CRISPCas9技术的脱靶率很低,而另一类单碱基突变系统的基因编辑技术脱靶率极高。

①用同一受精卵分裂形成的两个细胞作为处理对象和对照,优点是________

②利用二细胞胚胎分裂产生的子细胞DNA作为测序对象,而不是将实验组细胞和对照组细胞DNA进行PCR扩增后测序,原因是____________________________________

③为方便将基因编辑细胞后代和非基因编辑细胞后代分开,可在构建基因表达载体时_____________________________________________

④将胚胎细胞分散开需要利用_________酶的作用。

⑤上述研究除了利用基因编辑技术之外,还利用了多项胚胎工程技术,请写出其中两项技术名称__________________

3)基因编辑的“脱靶效应”可能对被编辑个体带来什么不良影响?__________________

【题目】请阅读下面的科普短文,并回答问题:

表观遗传现象在生物体的生长发育过程中普遍存在。表观遗传机制在特定的时间通过调控特定基因的表达而影响细胞分裂、分化以及代谢等生命活动。研究发现,组成染色体的DNA发生甲基化和去甲基化修饰,可使相关基因处于“关闭”或“打开”的状态,从而影响其对性状的控制。

小鼠的毛色与毛囊中黑色素细胞合成的色素种类有关。研究发现,胞外信号分子 M 蛋白与黑色素细胞膜表面受体 MR 结合,启动细胞内 B 基因等表达出相关酶,催化真黑色素(色素颗粒主要为黑色)的合成。细胞内另有A 基因编码的A 蛋白,可阻断M 蛋白与MR结合,抑制真黑色素合成,细胞则通过另一条代谢途径合成褐色素(色素颗粒主要为黄色)。正常情况下,A 基因在毛发生长周期第 4-6 天集中表达,所以野生型小鼠呈现真黑色素与褐色素相间的斑驳色(如图所示)。

小鼠的毛色也是一种与表观遗传机制有关的性状。有一种黄色突变体小鼠(AvyA),检测其基因序列发现,Avy 基因是在A基因前端插入了一段“IAP”序列,该序列能调控 A 基因在毛发生长过程中持续表达。另一项研究发现,孕鼠食物成分不同会影响胎儿期 Avya 小鼠的毛色发育,其毛色可从单一的黄色到不均一的黄色、斑驳色,甚至黑色。若给孕期母鼠提供的食物含甲基越丰富,刚出生的子代小鼠毛色越深。这又是为什么呢?原来,插入的IAP序列容易发生不同程度的甲基化修饰,从而失去部分或全部的调控作用。因此,Avya 小鼠可以作为环境生物反应指示器,用来研究能增加甲基化风险的环境因子如乙醇、低剂量辐射和双酚A等对胎儿发育的影响。

1)请用一个短句概括基因与DNA的关系:______________________

2DNA 发生甲基化和去甲基化修饰,会影响___________酶与基因的结合,使转录过程不能正常进行,从而影响________表达。

3AvyA表现为_________(填“显性”或“隐性”),能合理解释AvyA小鼠表现为黄色的是__________(选填下列序号)。正常情况下aaBB小鼠毛色为____________色。

M蛋白MR受体B基因相关酶真黑色素合成

M蛋白MR受体B基因相关酶真黑色素合成

抑制

A 基因A蛋白

M蛋白MR受体B基因相关酶真黑色素合成

抑制

A 基因A蛋白

调控

IAP序列

4)用Avya小鼠评估环境因子对胎儿发育的影响时,可以用_____作为指标。

【题目】科研人员研究了日光温室中的黄瓜叶片的光合作用。

1)与大田相比,日光温室光照强度不足,生长的黄瓜植株形态上出现植株高大、__________等适应性特征,导致叶片相互遮荫严重。

2)研究者分别测定日光温室中同一品种黄瓜__________叶片的光合速率,实验结果如下图所示。据图可知,日光温室内黄瓜叶片的光合速率从大到小依次为__________。研究者推测,这与叶片中叶绿体的发育状况不同有关。

3)为证实上述推测,研究者进一步观察不同叶位叶片的叶绿体超微结构,得到下表所示结果。

叶位

基粒厚度(m

片层数

上位叶

1.79

10.90

中上位叶

2.46

17.77

基部叶

3.06

17.91

①叶绿体基粒厚度和片层数等超微结构必须用__________进行观察。实验结果表明,不同叶位叶片光合速率的高低与叶绿体超微结构的观察结果__________

②叶绿体中__________分子对光的吸收发生在__________上,吸收的光能用于光反应中__________的分解释放__________,还用于光反应中__________的生成。虽然基部叶的叶绿体超微结构特征是对__________的一种适应,但是基部叶光合速率仍然最低。因此进一步推测,除了叶龄因素外,光合速率的差异可能还与叶片接受的光照强度不同有关。

4)为证实(3)中推测,可在同一光照强度下测定不同叶位叶片的光合速率,与(2)的结果相比较,若__________,则证实这一推测。

5)根据上述研究结果,请你为温室栽培提高黄瓜产量提出一条可行性建议:__________________

【题目】为了获取高性能淀粉酶,某兴趣小组制备了三种微生物的淀粉酶提取液,在其最适温度和pH条件下进行实验(溶液中酶浓度相同),实验步骤和结果如下表所示:

试管编号

实验步骤

试管1

试管2

试管3

pH=7缓冲液(ml

1

1

1

甲提取液(ml

0.8

乙提取液(ml

0.8

丙提取液(ml

0.8

淀粉溶液(ml

2

2

2

各试管放入45℃的恒温水浴中保湿适宜时间

取出上述三支试管,冷却后滴入碘液

颜色深浅程度

++

-

+

(“+”)表示颜色变化的深浅,“-”表示不变色

1)为了使实验更具科学性,应增加一组对照实验,对照组应加入的液体及各自的体积是____________________________________,对照组的颜色深浅程度为_________(用“+”或“-”表示)。

2)该实验的自变量是_________,无关变量有_________(至少写出两种)。

3)除了用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外,还可以用_________试剂来检测生成物。若用该试剂检验,还需要_________处理。

4)根据上述结果,三种淀粉酶活性强弱的顺序为_________>_________>_________

5)淀粉酶可应用于发酵工业,发酵过程中发酵罐内pH会发生变化,如果淀粉酶不能耐受发酵罐内的pH,就无法在发酵过程中长时间发挥作用。研究者将酶液用不同pH缓冲液处理一段时间后,在温度和pH分别为________的条件下测定残余酶活性,以探究在不同pH条件下酶的稳定性,结果如下图所示(以未作处理的酶液的酶活性为100%)。据此分析,若要在发酵工业中利用该酶,发酵罐内较适宜的pH范围是_________

【题目】新型冠状病毒(SARS-CoV-2)是一种具有包膜结构的 RNA 病毒,由其引发的新冠肺炎(COVID-19)严重威胁人体健康。请回答问题:

1SARS-CoV-2 通过其包膜上的刺突糖蛋白 S 与宿主细胞表面的_________特异性识别,从 而侵染细胞。与 DNA 病毒相比,RNA 病毒的突变率较_____

22020 3 月,中国科研团队对 SARS-CoV-2 与近缘冠状病毒的基因组保守序列进行测序,并计算出该序列中的突变率,构建了系统发生树(图1),对SARS-CoV-2的进化进行了解读。


①系统发生树显示_________SARS-CoV-2亲缘关系最近。

②基因中发生碱基的_________都能引起基因突变。若突变不改变氨基酸序列则为同义突变,若突变导致氨基酸序列改变则为非同义突变。检测病毒基因组的碱基序列发现,SARS-CoV-2 的非同义突变率/同义突变率<1,请从进化的角度解释原因_________

3)研究人员分析来自公共数据库 103 SARS-CoV-2 的基因组,发现在一个保守序列的 28144 位点编码的氨基酸,约 70%的病毒为亮氨酸(L),定义该类病毒为“L”型病毒,约 30%病毒对应的氨基酸为丝氨酸(S),定义该类病毒为“S”型病毒。

通过与其他近缘冠状病毒的该保守序列进行比较,发现其他近缘冠状病毒在28144位点与 S 型病毒相同,而与 L 型病毒不同,据此初步推测___________

AL 型由 S 型进化而来 BS 型由L 型进化而来 CS 型和 L 型无亲缘关系

②按照从患者体内提取病毒的时间和病毒类型,对SARS-CoV-2 进行统计。结果(图2)显示,患者主要感染的是_____型病毒,尤其在17__________更明显。 科研人员据此推测该类型病毒的传播能力更强、潜伏期更短,随着医疗和隔离措施的加强,___________型病毒面临的选择淘汰压力更大,SARS-CoV-2 毒株群体的_________发生了定向改变,病毒 类型所占比例发生了变化。


 0  167026  167034  167040  167044  167050  167052  167056  167062  167064  167070  167076  167080  167082  167086  167092  167094  167100  167104  167106  167110  167112  167116  167118  167120  167121  167122  167124  167125  167126  167128  167130  167134  167136  167140  167142  167146  167152  167154  167160  167164  167166  167170  167176  167182  167184  167190  167194  167196  167202  167206  167212  167220  170175 

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