【題目】基因工程中,GUS基因編碼的酶可將無(wú)色底物生成藍(lán)色產(chǎn)物,GFP基因會(huì)產(chǎn)生綠色熒光蛋白,這兩種基因都可作為標(biāo)記基因來(lái)研究發(fā)育生物學(xué)的問(wèn)題。利用雙CRISPR/Cas9系統(tǒng)和Cre/loxP重組酶系統(tǒng)技術(shù)可更好地實(shí)現(xiàn)該研究。請(qǐng)據(jù)圖作答:
(1)生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種海蜇能發(fā)出綠色熒光,原因是________________________。
(2)圖1為雙CRISPR/Cas9系統(tǒng)作用示意圖。該系統(tǒng)能夠特異性識(shí)別DNA序列并切割特定位點(diǎn),行使這些功能的分子結(jié)構(gòu)分別 是___________、___________。
(3)圖中向?qū)?/span>RNA與DNA結(jié)合的原理是___________。將刪除區(qū)切割后,轉(zhuǎn)入基因與原DNA片段可通過(guò)形成_______拼接起來(lái),形成新的DNA序列。
(4)雙CRISPR/Cas9系統(tǒng)可直接在靶細(xì)胞內(nèi)起作用,與傳統(tǒng)的基因工程相比,該操作無(wú)需___________(填寫工具)。與質(zhì)粒載體導(dǎo)入外源基因比,雙CRISPR/Cas9系統(tǒng)編輯的基因可以不含___________。
(5)圖2為Cre/loxP重組酶系統(tǒng)作用示意圖。利用雙CRISPR/Cas9系統(tǒng)可精準(zhǔn)地將loxP序列、GUS基因及GFP基因連接,接上35S啟動(dòng)子之后可在組織中檢測(cè)出藍(lán)色區(qū)而無(wú)綠色熒光區(qū),這是由于_________而無(wú)法表達(dá)。Cre基因是重組酶基因,經(jīng)38℃熱處理后可被激活表達(dá),在此前提下組織中可檢測(cè)出綠色熒光區(qū)。
【答案】 海蜇的DNA分子上含有綠色熒光蛋白基因 向?qū)?/span>RNA Cas9蛋白 堿基互補(bǔ)配對(duì) 磷酸二酯鍵 載體(運(yùn)載體) 啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因 GFP基因自身無(wú)啟動(dòng)子
【解析】
生物的性狀受基因控制,海蜇能發(fā)出綠色熒光是由于海蜇的DNA分子上含有綠色熒光蛋白基因,基因能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀;圖1為雙CRISPR/Cas9系統(tǒng)作用示意圖,由圖可知,向?qū)?/span>RNA中有一段識(shí)別序列,具有識(shí)別功能,可以與特定的DNA序列發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì),Cas9蛋白則可切割所識(shí)別的特定DNA序列;導(dǎo)入的基因和原DNA片段之間需要重新形成磷酸二酯鍵才能連接在一起,形成新的DNA分子,該過(guò)程類似于基因工程操作中的構(gòu)建基因表達(dá)載體步驟,據(jù)此作答。
(1)由于海蜇的DNA分子上含有綠色熒光蛋白基因,因此海蜇能發(fā)出綠色熒光。
(2)據(jù)圖1所示,向?qū)?/span>RNA可以識(shí)別特定的DNA序列,Cas9蛋白可切割所識(shí)別的特定DNA序列。
(3)向?qū)?/span>RNA與DNA根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則結(jié)合;轉(zhuǎn)入的基因與原DNA片段之間要形成新的磷酸二酯鍵才能連接起來(lái)。
(4)雙CRISPR/Cas9系統(tǒng)可直接在靶細(xì)胞內(nèi)起作用,因此無(wú)需運(yùn)載體。構(gòu)建的基因表達(dá)載體必須含啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等結(jié)構(gòu),而雙CRISPR/Cas9系統(tǒng)編輯的基因可不含有這些結(jié)構(gòu)。
(5)GUS基因編碼的酶可將無(wú)色底物生成藍(lán)色產(chǎn)物,GFP基因會(huì)產(chǎn)生綠色熒光蛋白,在組織中檢測(cè)出藍(lán)色區(qū)而無(wú)綠色熒光區(qū),說(shuō)明GUS基因正常表達(dá)而GFP基因不能正常表達(dá),根據(jù)“Cre基因是重組酶基因,經(jīng)38℃熱處理后可被激活表達(dá),在此前提下組織中可檢測(cè)出綠色熒光區(qū)”提示,可見GFP基因的正常表達(dá)需以Cre基因被激活表達(dá)為前提,即GFP基因自身無(wú)啟動(dòng)子,無(wú)法啟動(dòng)自身的表達(dá)。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】為了解紅松光合特性,研究人員對(duì)某良種基地的紅松進(jìn)行光合指標(biāo)日變化的相關(guān)測(cè)定,結(jié)果如下圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)影響紅松凈光合速率日變化的主要環(huán)境因素有______________。
(2)在6點(diǎn)時(shí)紅松葉肉細(xì)胞中合成ATP的細(xì)胞器有______________。紅松體內(nèi)一晝夜中有機(jī)物積累最多的時(shí)刻是______________。
(3)結(jié)合圖1、圖2分析,1113點(diǎn)間紅松凈光合速率發(fā)生變化的主要原因是______________,在此時(shí)間段,葉綠體中C5的含量變化趨勢(shì)是______________。
(4)從圖3可知,胞間CO2濃度在1216點(diǎn)間基本沒(méi)有變化,這是因?yàn)?/span>______________。17點(diǎn)后胞間CO2濃度迅速上升,主要原因是____________________________。
(5)在某些農(nóng)作物栽培過(guò)程中,中午時(shí)段也會(huì)出現(xiàn)與紅松相似的現(xiàn)象。為緩解此現(xiàn)象,可采取的措施有__________________________。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是鑒定生物組織中某種成分的操作流程圖。下列相關(guān)敘述中正確的是( )
A. 圖中的甲試劑也可以用于鑒定蛋白質(zhì)
B. 石英砂的作用是使研磨更充分
C. 可用菠菜葉片替代蘋果
D. 甲試劑由甲、乙兩種液體組成,使用時(shí)先加甲液再加乙液
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】生物大分子通常都有一定的分子結(jié)構(gòu)規(guī)律,即是由一定的基本結(jié)構(gòu)單位,按一定的排列順序和連接方式形成的多聚體,下列表述正確的是( )
A. 若該圖為一段肽鏈的結(jié)構(gòu)模式圖,則1表示肽鍵,2表示中心碳原子,3的種類有20種
B. 若該圖為一段RNA的結(jié)構(gòu)模式圖,則1表示核糖,2表示磷酸基團(tuán),3的種類有4種
C. 若該圖為一段單鏈DNA的結(jié)構(gòu)模式圖,則1表示磷酸基團(tuán),2表示脫氧核糖,3的種類有4種
D. 若該圖表示多糖的結(jié)構(gòu)模式圖,則淀粉、纖維素和糖原是相同的
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)乳酸菌代謝的敘述中,正確的是( )
A. 乳酸菌沒(méi)有細(xì)胞器,只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸
B. 乳酸菌的蛋白質(zhì)合成在自身的核糖體上進(jìn)行
C. 同型乳酸菌的代謝終產(chǎn)物也是CO2和H2O
D. 乳酸菌的細(xì)胞壁與植物細(xì)胞壁的組成相同
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】基因治療的目的就是把下列哪種分子或物質(zhì)插入細(xì)胞來(lái)治療遺傳疾。ā 。
A. 隱性等位基因B. 顯性等位基因
C. 生長(zhǎng)激素D. 正常等位基因
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】下面是某地沙丘中植物群落的演替過(guò)程示意圖,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A. 圖示沙丘上的群落演替類型屬于初生演替
B. 引起上述群落演替的環(huán)境因素之一是該地區(qū)雨水增多
C. 群落演替過(guò)程中,優(yōu)勢(shì)種群的數(shù)量都呈“J”型增長(zhǎng)
D. 人類活動(dòng)會(huì)對(duì)圖示群落演替過(guò)程產(chǎn)生一定的影響
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】黑發(fā)對(duì)金黃色頭發(fā)為顯性,一對(duì)夫婦全是雜合體黑發(fā),假定每胎生一個(gè)孩子,他們的三個(gè)孩子全是黑發(fā)的概率是( )
A. 3/4 B. 9/16 C. 9/12 D. 27/64
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】圖甲表示某酶促反應(yīng)過(guò)程,圖乙表示圖甲的反應(yīng)過(guò)程中有關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間變的曲線(物質(zhì)a的起始濃度為10mmol/L).下列敘述不正確的是 ( )
A. 物質(zhì)a可以是麥芽糖但不可以是乳糖
B. 曲線④表示在某實(shí)驗(yàn)條件下物質(zhì)a在2分鐘時(shí)間內(nèi)完全分解
C. 若曲線①②③表示不同溫度下酶促反應(yīng)速率,則曲線①溫度一定低于曲線②和③
D. 若曲線①②③表示不同酶濃度下酶促反應(yīng)速率,則曲線①酶濃度高于曲線②和③
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