基因编辑是一种基因工程技术，能较为精确的对生物体基因组中特定目的基因进行改造。（1）基因编辑体系包括内切核酸酶与一段小RA（crRNA），作用原理如图1所示。c-组卷网

非选择题-解答题较难0.4 引用1 组卷166

基因编辑是一种基因工程技术，能较为精确的对生物体基因组中特定目的基因进行改造。
（1）基因编辑体系包括内切核酸酶与一段小RA（ crRNA），作用原理如图1所示。

crRNA通过________准确识别靶基因上特定序列后，引导内切核酸酶定位到靶基因上进行切割，使靶基因的________键断裂，随后细胞启动DNA损伤修复机制，可引发DA小片段缺失或插入，进而实现基因编辑。
（2）科研人员利用上述方法使人干细胞中的G基因功能丧失（基因敲除），导致Tsp45Ⅰ酶识别序列发生突变，Tsp45Ⅰ酶不能识别G基因中原有序列。提取进行基因编辑后的细胞（A1-A11）中的DNA，利用________技术扩增G基因的相关区域，再用Tsp45Ⅰ酶切处理后，电泳结果如图2所示（bp表示碱基对）

其中G基因被完全敲除的干细胞有________，这些干细胞的G基因碱基对数量的具体变化是________。A6电泳结果出现的原因是________。

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知识点：PCR扩增的原理与过程答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

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基因编辑是一种基因工程技术，能较为精确的对生物体基因组中特定目的基因进行改造。
（1）基因编辑体系包括核酸内切酶与一段小RNA（crRNA），作用原理如图1所示。

crRNA通过________准确识别靶基因上特定序列后，引导核酸内切酶定位到靶基因上进行切割，使靶基因的________键断裂，随后细胞启动DNA损伤修复机制，可引发DNA小片段缺失或插入，进而实现基因编辑。
（2）科研人员利用上述方法使人干细胞中的G基因功能丧失（基因敲除），导致Tsp45I酶识别序列发生突变。提取进行基因编辑后的细胞（A1~A11）中的DNA，利用________技术扩增G基因的相关区域，再用Tsp45I酶切处理后，电泳结果如图2所示（bp表示碱基对）。

其中G基因被完全敲除的干细胞有_______，这些干细胞的G基因具体改变为________，A6电泳结果说明该细胞________。
（3）同源重组是发生在同源序列（长度特定且序列相同的DNA片段）之间的交叉互换。例如可利用同源重组完成表达载体的构建（图3）。

①在基因编辑时，核酸内切酶将基因组DNA双链切断后，可启动同源重组实现损伤修复。图4中同源重组发生在核酸内切酶的酶切位点附近，请问如何在载体DNA上设计同源序列，可能实现在Ｖ基因后面插入绿色荧光蛋白（GFP）基因的设想？_______________________________
②在基因组DNA的V基因后面插入标记基因有何意义？____________________________

研究发现，人溶菌酶（hLZ）是天然抗生素替代品。科研人员培育出转入hLZ基因羊以大规模生产人溶菌酶（从乳汁中提取），过程如下图1所示，其中编号①~⑨表示过程；质粒S中的标记基因Leu控制合成亮氨酸，标记基因GFP控制合成绿色荧光蛋白；四种限制酶的识别序列及切割位点分别是BamHI：G↓GATCC、BglI：A↓GATCT、HindⅢ：A↓AGCTT、XbaI：T↓CTAGA。请分析并回答下列问题：

（1）过程①采用PCR技术对hLZ基因进行扩增，若一个该DNA分子在PCR仪中经过4次循环，产物中共有__________个等长的hLZ基因片段。
（2）过程②物质B的获得是用限制酶__________切割的结果，重组质粒T上hLZ基因前需添加______________，以确保能够在转基因羊的乳汁中获得hLZ。
（3）为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞，细胞培养液中__________（填：“需要”或“不需要”）添加亮氨酸。过程⑧通常是用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成__________，再进行过程⑨获得转基因羊。
（4）基因编辑技术，能较为精确的对生物体基因组中特定目的基因进行改造。基因编辑体系包括核酸内切酶与一段小RNA（crRNA），crRNA通过碱基互补配对准确识别靶基因上特定序列后，引导核酸内切酶定位到靶基因上进行切割，随后细胞启动DNA损伤修复机制，可引发DNA小片段缺失或插入，进而实现基因编辑。科研人员利用上述方法使转基因羊干细胞中的R基因功能丧失（基因敲除），导致Tsp45I酶（一种限制酶）识别序列发生突变。提取进行基因编辑后的细胞（A1~A11）中的DNA，利用PCR技术扩增R基因的相关区域，再用Tsp45I酶切处理后，电泳结果如图2所示（bp表示碱基对）。

A5、A7、A11的电泳结果说明__________，这些干细胞的R基因具体改变情况为___________，一条染色体上的R基因未成功敲除细胞有___________。

CRISPR-Cas9技术是一种应用广泛的基因编辑技术，通过人工设计的sgRNA（guideRNA）来识别目的基因组序列，并引导Cas9蛋白酶进行有效切割DNA双链，形成双链断裂，损伤后修复会造成基因敲除或敲入等，最终达到对基因组DNA进行修饰的目的。科学家利用CRISPR-Cas9技术将抑癌基因△Np63a定点插入小鼠胰腺癌细胞中，以研究其在胰腺癌细胞中的作用。图1为构建的Cas9—sgRNA质粒，将其导入胰腺癌细胞并表达（图2）；携带△Np63a基因的供体质粒与断裂DNA的高度同源序列（同源臂）发生互换，从而将△Np63a基因定点插入胰腺癌细胞基因组中（如图3所示）。请回答下列问题：

(1)Cas9蛋白可对特定的DNA序列切割，在功能上最接近于________酶；一次切割过程中会产生__________个游离的磷酸基团；将Cas9-sgRNA质粒和供体质粒导入胰腺癌细胞的方法是_________。
(2)若已知靶序列5'-GCATCG…GGTCCC-3'，根据该靶序列设计的sgRNA中的相应序列是5'-__________-3'。若要将靶序列从目标DNA上切除下来，则需要设计________种不同的sgRNA。
(3)CRISPR-Cas9系统有时存在结合出错而出现“脱靶”现象，分析其可能原因是_________。
(4)若要检测△Np63a基因是否已导入成功，可使用__________技术。被△Np63a基因成功转化的胰腺癌细胞体外培养时，在细胞水平上可能发生的变化有________。
(5)在上述基因编辑过程中，下列核酸序列中应已知碱基序列的有_____________。

A．sgRNA识别序列	B．同源臂1
C．同源臂2	D．CMV启动子

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