基因敲除是一种基因工程操作技术,该技术针对某个序列已知但功能未知的基因,改变其结构,使其功能丧失,进而推测出该基因的生物学功能。
(1)将基因敲除杂合子小鼠雌雄互交,剪取子代小鼠尾尖,提取得到鼠尾组织基因组DNA,使用特定的引物,采用_________方法进行扩增并电泳,得到如图结果。图中WT所对应的是野生型小鼠,KO和HET对应的分别是_________。对所有子代鼠的电泳结果进行统计,WT、HET、KO的数量比例约为1∶2∶1,说明该基因的遗传符合_________定律。
(2)敲除基因的纯合子往往生活力和繁殖力低,甚至会在胚胎期死亡,妨碍了对该基因在成年动物体内功能的研究。需要重新设计实验程序,使基因的敲除发生在成年动物特定组织和特定时间内。
①在肾脏集合管细胞中,AQP2启动子特异性地与_________结合,开始转录并产生水通道蛋白,这被称为基因的_________。
②研究人员找到了一段被称为loxP位点的DNA序列,该序列是酶C的作用位点,如下图所示,当基因X位于_________时,在酶C的作用下被敲除。
③采用基因工程等方法获得在某基因两侧插入LoxP序列的纯合小鼠A。一般情况下,小鼠A的表现型与野生型小鼠_________(相同/不同)。
④另外获得一种转基因小鼠B,在转入的酶C基因前插入_________序列,可以使酶C在肾脏集合管处表达。
(3)请根据以上材料,设计实验程序获得只在肾脏集合管处进行基因敲除的小鼠:_________。
高三生物非选择题困难题
基因敲除是一种基因工程操作技术,该技术针对某个序列已知但功能未知的基因,改变其结构,使其功能丧失,进而推测出该基因的生物学功能。
(1)将基因敲除杂合子小鼠雌雄互交,剪取子代小鼠尾尖,提取得到鼠尾组织基因组DNA,使用特定的引物,采用_________方法进行扩增并电泳,得到如图结果。图中WT所对应的是野生型小鼠,KO和HET对应的分别是_________。对所有子代鼠的电泳结果进行统计,WT、HET、KO的数量比例约为1∶2∶1,说明该基因的遗传符合_________定律。
(2)敲除基因的纯合子往往生活力和繁殖力低,甚至会在胚胎期死亡,妨碍了对该基因在成年动物体内功能的研究。需要重新设计实验程序,使基因的敲除发生在成年动物特定组织和特定时间内。
①在肾脏集合管细胞中,AQP2启动子特异性地与_________结合,开始转录并产生水通道蛋白,这被称为基因的_________。
②研究人员找到了一段被称为loxP位点的DNA序列,该序列是酶C的作用位点,如下图所示,当基因X位于_________时,在酶C的作用下被敲除。
③采用基因工程等方法获得在某基因两侧插入LoxP序列的纯合小鼠A。一般情况下,小鼠A的表现型与野生型小鼠_________(相同/不同)。
④另外获得一种转基因小鼠B,在转入的酶C基因前插入_________序列,可以使酶C在肾脏集合管处表达。
(3)请根据以上材料,设计实验程序获得只在肾脏集合管处进行基因敲除的小鼠:_________。
高三生物非选择题困难题查看答案及解析
基因敲除是一种基因工程操作技术,该技术针对某个序列已知但功能未知的基因,改变其结构,使其功能丧失,进而推测出该基因的生物学功能。
(1)将基因敲除杂合子小鼠雌雄互交,剪取子代小鼠尾尖,提取得到鼠尾组织基因组DNA,使用特定的引物,采用_________方法进行扩增并电泳,得到如图结果。图中WT所对应的是野生型小鼠,KO和HET对应的分别是_________。对所有子代鼠的电泳结果进行统计,WT、HET、KO的数量比例约为1∶2∶1,说明该基因的遗传符合_________定律。
(2)敲除基因的纯合子往往生活力和繁殖力低,甚至会在胚胎期死亡,妨碍了对该基因在成年动物体内功能的研究。需要重新设计实验程序,使基因的敲除发生在成年动物特定组织和特定时间内。
①在肾脏集合管细胞中,AQP2启动子特异性地与_________结合,开始转录并产生水通道蛋白,这被称为基因的_________。
②研究人员找到了一段被称为loxP位点的DNA序列,该序列是酶C的作用位点,如下图所示,当基因X位于_________时,在酶C的作用下被敲除。
③采用基因工程等方法获得在某基因两侧插入LoxP序列的纯合小鼠A。一般情况下,小鼠A的表现型与野生型小鼠_________(相同/不同)。
④另外获得一种转基因小鼠B,在转入的酶C基因前插入_________序列,可以使酶C在肾脏集合管处表达。
(3)请根据以上材料,设计实验程序获得只在肾脏集合管处进行基因敲除的小鼠:_________。
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(16分)科研人员向野生型拟南芥的核基因组中随机插入已知序列的Ds片段(含卡那霉素抗性基因),导致被插入基因突变,筛选得到突变体Y。因插入导致某一基因(基因A)的功能丧失,从突变体Y的表现型可以推测野生型基因A的功能。
(1)将突变体Y自交所结的种子用70%酒精_____ ___处理后,接种在含有卡那霉素的培养基中,适宜条件下光照培养。由于卡那霉素能引起野生型植物黄化,一段时间后若培养基上的幼苗颜色为绿色,则可确定植株DNA中含有______ __。
(2)统计培养基中突变体Y的自交后代,绿色幼苗3326株、黄色幼苗3544株,培养基中突变体Y的自交后代结果表明相关基因______ __(填“符合”或“不符合”)孟德尔自交实验的比例。
(3)研究人员进一步设计测交实验以检测突变体Y产生的__________ ____,实验内容及结果见下表。
测交亲本 | 实验结果 |
突变体Y(♀)×野生型(♂) | 绿色:黄色=1.03:1 |
突变体Y(♂)×野生型(♀) | 黄色 |
由实验结果可知,Ds片段插入引起的基因突变会导致____ __致死,进而推测基因A的功能与______ __有关。
(4)提取突变体Y的基因组DNA,限制酶切割后用_______ _连接,依据Ds片段的已知序列设计引物,扩增出_____ ____,进一步测定其序列。
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蛋白质工程的流程是
A.基因→表达→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能
B.对蛋白质进行分子设计→改造蛋白质分子→行使功能
C.蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列
D.蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→合成相应mRNA
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转基因生物的安全性往往引起人们争论的技术原因主要是 ( )
①转移基因的功能往往未知
②转移基因的结构完全未知
③外源基因插入宿主基因组的部位往往随机
④外源基因不少却是异种生物的基因
⑤目前对基因结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等了解有限
A.①②③ B.②③⑤ C.③④⑤ D.①④⑤
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根据以下植物基因工程的操作步骤,回答有关问题。
(1)利用PCR技术从cDNA文库中获取目的基因(基因序列未知),需根据相应蛋白质的氨基酸序列设计多种引物,原因是____________,基因表达载体中目的基因上游的____________是RNA聚合酶的识别位点。
(2)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是____________。
(3)下图是利用CRISPR/Cas9基因编辑技术将目的基因导入植物受体细胞的示意图。图中质粒含CRISPR基因和Cas9基因,CRISPR基因转录的sgRNA可以特异性识别细胞核DNA分子中的特定序列,Cas9基因表达的Cas9酶能切割被sgRNA识别的DNA序列。重组片段中的目的基因,能通过DNA损伤修复和被切割的DNA序列连接。
sgRNA通过____________特异性识别细胞核DNA分子中的有关序列,sgRNA、Cas9酶和基因工程中的基本工具____________作用相似。不同基因工程中利用的CRISPR/Cas9质粒有差异,这些质粒中所含的CRISPR基因通常是____________(填“相同”或“不同”)的,所含的Cas9基因通常是____________(填“相同”或“不同”)的。
(4)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术将目的基因导入受体细胞与“(2)”中使用的方法相比,优点是____________。
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下列生物大分子空间结构改变后,导致其功能丧失的是( )
A.解旋酶使 DNA 分子的空间结构改变
B.RNA 聚合酶使基因片段的空间结构改变
C.高温引起抗体的空间结构发生改变
D.刺激引起离子通道蛋白空间结构改变
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蛋白质工程的基本途径是
①预期蛋白质功能 ② 推测应有的氨基酸序列
③表达(转录和翻译)④形成预期功能的蛋白质
⑤合成相对应的脱氧核苷酸序列(基因)
⑥设计预期的蛋白质结构
A、①②③⑤⑥④ B、⑤③②⑥④①
C、①⑥②⑤③④ D、③⑥②①④⑤
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蛋白质工程的设计程序中正确的一组是
①合成蛋白质分子结构 ②基因的脱氧核苷酸序列 ③mRNA
④蛋白质预期功能 ⑤推测氨基酸序列 ⑥蛋白质的预期结构
A.⑥→②→③→④→⑤→① B.⑤→④→③→⑥→①→②
C.④→⑥→⑤→②→③→① D.②→③→⑤→①→⑥→④
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某植物蛋白酶抑制剂基因是重要的抗虫基因,该基因转录的mRNA下游序列已知,但其上游序列未知。现利用PCR等技术扩增该基因,原理如下图所示,其中①〜③表示有关过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示有关物质。请回答。
(1)过程①反应体系中,需要加入___________种引物,还需加入___________酶,生成杂交键物质Ⅰ。
(2)利用DNA末段转移酶催化过程②,使cDNA单链左侧末端増加十多个腺嘌呤脱氧核苷酸序列[AAA(A) n],其目的是便于后续引物设计,进而有利于过程③获得目的基因序列,过程③反应体系需要添加的新引物序列是___________。
(3)与物质Ⅲ的化学组成相比,物质Ⅰ的不同之处在于Ⅰ中含有___________;与过程③相比,过程①中碱基配对方式的不同之处是___________。
(4)在物质Ⅲ的两端通常还需增加___________识别序列,以便与相应的载体重组,再利用Ca2+处理大肠杆菌,使其成为___________细胞,以利于将重组质粒导入细胞。
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