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非选择题-解答题 适中0.65 引用1 组卷131
水稻不育系的选育是杂交水稻育种工作中的关键环节。为了获得某水稻品种的不育系, 研究人员对该水稻品种的TMS5基因进行编辑,基因编辑过程如图。

回答下列问题。
(1) Cas9蛋白与TMS5基因结合后,使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的________断开。断裂后的DNA分子会自动进行修复,修复过程中在b图所示位点插入碱基A之后两个片段在________酶作用下得到编辑成功的TMS5基因。
(2)编辑成功的TMS5基因可采用PCR技术扩增,前提是要根据一段________合成引 物。该基因的上游连接启动子,可作为________识别和结合的部位,再组装到相应的载体上,该载体的结构还应包括________
(3)构建的基因表达载体通过农杆菌侵染水稻愈伤组织,并整合到水稻细胞的________上, 愈伤组织经过________形成水稻幼苗。
(4)基因编辑中插入碱基A,会导致翻译提前终止,使TMS5基因表达的蛋白质不能产生, 最终导致水稻花粉不育。用抗原—抗体杂交技术检测TMS5基因编辑是否成功,若 ________(填“出现”或“未出现”)杂交带,则表明基因编辑成功。
19-20高二下·云南昆明·期末
知识点:DNA重组技术的基本工具目的基因的获取基因表达载体的构建目的基因的检测与鉴定 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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2020年诺贝尔化学奖授予两位女科学家埃玛纽埃尔·卡彭蒂娜和詹妮弗·杜德娜以表彰她们对CRISPR基因编辑技术原理解析做出的贡献。单细胞生物并没有免疫系统,但是科学家发现细菌中存在清除入侵病毒DNA的功能系统,并发明了CRISPR/Cas9基因编辑技术。该系统主要包含单链向导RNA和Cas9蛋白两个部分,能特异性识别并结合特定的DNA序列,从而引导Cas9蛋白到相应位置并剪切DNA,最终实现对靶基因序列的编辑。请回答下列问题:

(1)图1为CRISPR/Cas9系统作用示意图,该系统能精准识别相关基因的原理是单链向导RNA与目标DNA发生________,Cas9蛋白可催化________(化学键名称)水解,剪切特定DNA片段。
(2)CRISPR/Cas9系统广泛存在于原核生物中,细菌这种清除入侵病毒DNA的生理意义是________________________
(3)真核生物中没有编码Cas9蛋白的基因,若要对真核生物的基因进行编辑,要借助现代生物技术将CRISPR/Cas9基因导入相关细胞,此项技术的原理是____________
(4)水稻不育系的选育是杂交水稻育种工作中的关键环节。为了获得某水稻品种的不育系,研究人员对该水稻品种的TMS5基因进行编辑,基因编辑过程如图2。

①Cas9蛋白对TMS5基因剪切后(a),断裂后的DNA分子会自动进行修复,修复过程中在b所示位点插入碱基A之后两个片段在________酶作用下得到编辑成功的TMS5基因,此过程导致的变异属于________
②在编辑成功的TMS5基因上游连接启动子,可作为____________识别和结合的部位,后组装形成基因表达载体。再通过农杆菌侵染水稻愈伤组织,并整合到水稻细胞的________上,愈伤组织再经过____________过程形成水稻幼苗。
③基因编辑中插入碱基A,会导致翻译提前终止,使TMS5基因表达的蛋白质不能产生,最终导致水稻花粉不育。用抗原—抗体杂交技术检测TMS5基因编辑是否成功,若________(填“出现”或“未出现”)杂交带,则表明基因编辑成功。
(5)华人科学家张锋是首个将CRISPR基因编辑技术应用于哺乳动物和人类细胞的科学家,为此项技术广泛应用于生命科学和医学领域做出了不可磨灭的贡献。但是更多的学者提出了CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”,实验发现RNA的序列长短影响成功率,越短脱靶率越________。试分析脱靶最可能的原因:____________

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