回答下列有关现代生物技术的问题
亨廷顿舞蹈病是由单基因( HTT)突变导致的神经退行性疾病,中科院利用基因编辑( CRISPR/Cas9)技术首个成功培育出亨廷顿舞蹈病的基因“敲入”猪模型,为制备其它神经退行性疾病大动物模型提供了技术范本和理论依据。具体操作过程如图。
(1)基因编辑技术所使用的 CRISPR/Cas9 系统需要对特定的 DNA 序列识别并切割,其功能类似于基因工程工具酶中的____。
(2)过程①所利用的生物技术是____。 过程②体现的生物学原理是____。
(3)根据图中信息,结合已有知识,基因编辑技术与转基因技术所利用的遗传学原理均是____。
(4)图中成纤维细胞中的目的基因是____。
A.猪的 HTT 基因 B.人的 HTT 基因
C.含人突变 HTT 基因片段的猪的 HTT 基因 D.猪的突变 HTT 基因
(5)在此研究之前,研究人员已建立转基因亨廷顿舞蹈病的猪模型,但出生不久后即死亡。由图可知,基因“敲入”猪模型相比转基因猪模型优势在于_____。
A.可以表现出亨廷顿舞蹈病的症状 B.致病基因可遗传给后代
C.培育的时间较短 D.发生突变的概率更高
高三生物非选择题困难题
回答下列有关现代生物技术的问题
亨廷顿舞蹈病是由单基因( HTT)突变导致的神经退行性疾病,中科院利用基因编辑( CRISPR/Cas9)技术首个成功培育出亨廷顿舞蹈病的基因“敲入”猪模型,为制备其它神经退行性疾病大动物模型提供了技术范本和理论依据。具体操作过程如图。
(1)基因编辑技术所使用的 CRISPR/Cas9 系统需要对特定的 DNA 序列识别并切割,其功能类似于基因工程工具酶中的____。
(2)过程①所利用的生物技术是____。 过程②体现的生物学原理是____。
(3)根据图中信息,结合已有知识,基因编辑技术与转基因技术所利用的遗传学原理均是____。
(4)图中成纤维细胞中的目的基因是____。
A.猪的 HTT 基因 B.人的 HTT 基因
C.含人突变 HTT 基因片段的猪的 HTT 基因 D.猪的突变 HTT 基因
(5)在此研究之前,研究人员已建立转基因亨廷顿舞蹈病的猪模型,但出生不久后即死亡。由图可知,基因“敲入”猪模型相比转基因猪模型优势在于_____。
A.可以表现出亨廷顿舞蹈病的症状 B.致病基因可遗传给后代
C.培育的时间较短 D.发生突变的概率更高
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亨廷顿舞蹈病是由单基因(HTT)突变导致的神经退行性疾病,中科院利用基因编辑(CRISPR/Cas9)技术首次成功培育出亨廷顿舞蹈病的基因“敲入”猪模型,为制备其它神经退行性疾病大动物模型提供了技术范本和理论依据。具体操作过程如下图:
(1)基因编辑技术所使用的CRISPR/Cas9系统需要对特定的DNA序列识别并切割,其功能类似于基因工程工具中的___________。
(2)过程②所利用的生物技术是___________。过程①~⑥体现的生物学原理是___________。
(3)根据图1中信息,结合已有知识,基因编辑技术与转基因技术所利用的遗传学原理是___________。
(4)图1中成纤维细胞中的目的基因是___________。
(5)在此研究之前,研究人员已建立转基因亨廷顿舞蹈病的猪模型,但出生不久后即死亡。由图可知,与转基因猪模型相比,基因“敲入”猪模型优势在于___________。
A.操作过程更简单 B.致病基因可遗传给后代
C.培育的时间较短 D.发生突变的概率更高
(6)假如上图中目的基因用J表示,其所在的DNA片段如下图2所示,图3示所用质粒的部分碱基序列。(现有4种限制酶:MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、EcoRⅠ,能识别的碱基序列和酶切位点分别为:C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、G↓AATTC)
据图2、3分析,构建重组质粒的过程中,能(宜)使用的限制酶是___________。
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2018年3月,我国科学家宣布首次利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,精准地将人亨廷顿舞蹈症基因插入猪成纤维细胞中,成功培育出亨廷顿舞蹈症的模型猪,为治疗人类神经细胞功能退行性疾病提供了理想的动物模型。有关叙述正确的是
A. 外源基因插入猪成纤维细胞中,其变异类型属于染色体变异
B. 以猪成纤维细胞作为受体细胞的主要原因是它具有全能性
C. 模型猪的培育涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
D. 模型猪为老年痴呆等疾病的病理研究、药物研发提供试验材料
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亨廷顿舞蹈病是一种常染色体显性遗传的神经退行性疾病。致病基因HTT(用H表示)与正常基因(用h表示)相比,增加了多个CAG序列(见图1)。CAG重复越多,发病年龄越早,病情进展越快。图2为科研人员发现的一个患亨廷顿舞蹈病家族,Ⅱ-7的血亲中无人患亨廷顿舞蹈病。
1.根据图1可推断亨廷顿舞蹈病致病基因形成的原因是______。
A.染色体结构变异之重复 B.基因突变
C.染色体数目变异之非整倍化变异 D.基因重组
2.据图2可以看出从______(父亲/母亲)那里获得致病基因的个体发病年龄会提前,请根据题干信息推测可能的原因______。
3.Ⅱ-4的基因型为______。如果Ⅲ-10与一个完全正常的女性结婚,则生育一个完全正常女儿的概率为______。
正常基因h可表达出正常Htt蛋白,致病基因H可表达出异常Htt蛋白。目前认为,亨廷顿舞蹈病与异常Htt蛋白的积累有关。
4.与正常Htt蛋白相比,异常Htt蛋白中谷氨酰胺的含量增加,由此可知Htt蛋白表达过程中,______(是/不是)以图1所示的基因的一条链为模板转录的。(可能用的密码子:谷氨酰胺——CAA、CAG;缬氨酸——GUU、GUC、GUA、GUG)
5.我国某科研团队利用创新方法筛选到了一种小分子绑定化合物(ATTEC),将细胞自噬关键蛋白LC3和异常Htt蛋白绑定,进而形成自噬小体,与某细胞器融合,最终将异常Htt蛋白降解,起到治疗亨廷顿舞蹈病的效果。据此判断下列相关说法正确的是______。
A.ATTEC可与LC3蛋白特异性结合
B.ATTEC可与正常Htt蛋白特异性结合
C.ATTEC可与异常Htt蛋白特异性结合
D.自噬小体可能是与溶酶体融合的
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亨廷顿舞蹈症是由第四号常染色体上的Humtington基因发生突变引起的人类遗传病,患者一般在中年发病。某家庭亨廷顿舞蹈症系谱图如下:
回答下列问题:
(1)Humtington基因发生突变可能是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或______而引发的基因结构改变。
(2)Ⅲ6的基因型是________(填“HH”、“Hh”或“hh”),原因是_________。
(3)Ⅲ7是患者的概率为_______,Ⅲ7在出生前,为确定其是否患亨廷顿舞蹈症,可用_______的手段来进行产前诊断。目前对此病的治疗思路之一是特异性降解由突变体基因合成的mRNA,从而阻止基因表达中的_______环节。
(4)若Ⅲ代中某个体基因型为HHh,研究发现其原因为染色体变异,则该变异_____(填“一定”或“不一定”)是染色体数目变异,原因是________。
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亨廷顿舞蹈症是由第四号常染色体上的Humtington基因发生突变引起的人类遗传病,患者一般在中年发病。某家庭亨廷顿舞蹈症系谱图如下:
回答下列问题:
(1)Humtington基因发生突变可能是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或______而引发的基因结构改变。
(2)Ⅲ6的基因型是________(填“HH”、“Hh”或“hh”),原因是_________。
(3)Ⅲ7是患者的概率为_______,Ⅲ7在出生前,为确定其是否患亨廷顿舞蹈症,可用_______的手段来进行产前诊断。目前对此病的治疗思路之一是特异性降解由突变体基因合成的mRNA,从而阻止基因表达中的_______环节。
(4)若Ⅲ代中某个体基因型为HHh,研究发现其原因为染色体变异,则该变异_____(填“一定”或“不一定”)是染色体数目变异,原因是________。
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亨廷顿(Huntington)舞蹈症是一种典型的神经退行性疾病,其主要病理特征是 Huntington 蛋白的多聚谷氨酰胺延伸突变引起神经细胞退行性死亡,患者表现为运动、语言、智力方面的障碍。下列有关描述正确的是( )
A. Huntington 蛋白是由谷氨酰胺组成的,功能单一
B. 构成 Huntington 蛋白的谷氨酰胺不属于常见的 20 种生物氨基酸
C. 神经细胞退行性死亡的根本原因是 Huntington 蛋白的多聚谷氨酰胺延伸突变
D. 基因通过控制 Huntington 蛋白的合成来控制生物性状
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健康人的 HTT 基因含有 6~35 个 CAG 重复序列,而引起亨廷顿氏疾病的 HTT 基因中含有36 个或以上多至 250 个 CAG 重复序列。引发该疾病的变异类型是
A. 碱基对替换 B. 碱基对缺失
C. 碱基对增添 D. 染色体片段重复
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抗丁顿氏病(亨廷顿舞蹈病)(HD)是一种基因突变引起的显性遗传病,患者大脑的局部神经元(M)发生退化,正常情况下M对大脑皮层产生掌管身体动作的兴奋性“讯号”具有抑制作用。下列相关叙述正确的是
A. 大脑发出“讯号”所需的能量,全部来自于线粒体
B. 正常基因发生突变时,其突变方向受环境的影响
C. HD可导致患者大脑皮层的运动中枢过度兴奋,身体产生不自主的动作
D. 神经元M通过主动运输释放抑制性递质
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【生物——选修3:现代生物科技专题】
利用基因工程技术培育马铃薯新品种,目前已经取得丰硕成果。请根据教材所学知识回答下列问题:
(1)马铃薯易患多种疾病,导致其产量不高。通过导入抗病基因并使其表达可以提高马钤薯产量,基因工程中使用最多的抗病基因是______________和病毒的复制酶基因。
(2)马铃薯是双子叶植物,常用_____________(方法)将目的基因导入马铃薯受体细胞中。构建好的基因表达载体基本结构包括目的基因、标记基因、 _________、 ___________、___________等五部分。
(3)科学家还培育出抗除草剂的转基因马铃薯,其设计方法:修饰除草剂作用的靶蛋白,使其对除草
剂_________填“敏感”或“不敏感”),或使靶蛋白过量表达,植物吸收除草剂后仍能____________。
(4)将目的基因导入受体细胞后,还需对转基因植物进行_________________。
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