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非选择题-实验题 适中0.65 引用2 组卷417
回答下列(一)、(二)小题:
(一)果胶酶广泛应用于果品加工工业,果胶酶活性对加工后成品的影响很大,因此在生产实践中测定果胶酶活性显得尤为重要。
(1)果胶酶在果品加工中的主要作用是榨汁时降低果浆的_________________,提高________________(写出两点)。
(2)黑曲霉、苹果青霉等微生物可用于生产果胶酶,扩大培养菌体的培养基可用添加_________________的豆芽汁配制。
(3)测定果胶酶活性的一种方法是,将水解果胶得到的半乳糖醛酸与3,5-二硝基水杨酸(简称DNS)共热,生成棕红色氨基化合物,然后用__________________法测定。从原理分析,DNS起到________________作用。运用该方法测定果胶酶活性,需要先配置_________________标准溶液用于制作标准曲线。
(4)为提高果胶酶的稳定性,可以将酶用物理或化学方法__________________在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。
(二)中国科学院神经科学研究所利用CRISPR-Cas9基因编辑技术(如图所示)和胚胎工程技术构建了一批敲除关键基因BMALl的生物节律紊乱克隆猴,作为抗失眠治疗研究的动物模型。CRISPR-Cas9基因编辑系统由向导RNA和Cas9蛋白组成,向导RNA识别并结合靶基因DNA,Cas9蛋白切断双链DNA形成两个末端。这两个末端通过“断裂修复”重新连接时通常会有个别碱基对的插入或缺失,从而实现基因敲除。请回答:
(1)基因编辑系统导入猕猴受精卵需要借助_________________技术。向导RNA识别靶基因DNA时遵循________________原则,Cas9蛋白切断靶基因DNA形成的两个末端重新连接时所必需的一种酶是________________。可利用________________技术检测胚胎细胞是否成功敲除了猕猴的BMAL1基因。

(2)利用该技术还可以在染色体DNA上定点插入目的基因,基本过程如下:向细胞内导入基因编辑系统时,同时导入含目的基因的DNA修复模板,修复模板能与切断后形成的末端序列互补配对,并作为合成新链的模板,这样修复后就会在原来DNA上“插入”一个目的基因,此时参与修复的除上述酶以外还有________________酶。
(3)如果对Cas9蛋白进行修饰改变,使它在向导RNA的介导下只能识别结合靶基因的________________部位,但不具备切断DNA的功能,那么就能阻止靶基因开始转录,从而使基因沉默。
(4)这一研究成果表明,我国正式开启了批量标准化构建疾病克隆猴模型的新时代。克隆猴被用于人类遗传学和生理学研究所具有的突出优点是_________________________________
2021·浙江温州·一模
知识点:果胶酶的组成和作用DNA重组技术的基本工具 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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现代生物技术
中国科学院神经科学研究所利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术(图 1)构建了一批敲除调控生物节律关键基因 BMAL1 的生物节律紊乱猕猴,作为抗失眠治疗研究的动物模型。

                                                                                                                                                                                      
【CRISPR-Cas9 基因编辑的工作原理】
CRISPR-Cas9 基因编辑系统由单链向导RNA(sgRNA)和Cas9 蛋白组成,其中 sgRNA 的碱基序列可以人为任意设计,当其与靶 DNA 上某序列发生局部互补结合时,Cas9 蛋白就可以像“剪刀”一样切断此处的DNA 序列。
(1)sgRNA 和Cas9 蛋白组成的系统,在功能上最接近于_____
A. DNA 水解酶       B. RNA 聚合酶       C. 限制性内切酶       D. 限制性外切酶
(2)图 2 所示为 DNA 分子局部结构示意图,方框中所示结构称为____________________________, Cas9 蛋白的作用位点是图 2 中的________________________(选填①、②或③)。在使用 CRISPR-Cas9技术从靶基因中切除一个片段后,细胞需对 DNA 分子上产生的断裂切口进行连接修复, 参与这一修复过程的酶在功能上最接近于_________
A. DNA 聚合酶       B. RNA 聚合酶       C. DNA 连接酶       D. RNA 连接酶
(3)在构建 BMAL1 基因敲除的生物节律紊乱猕猴时,应通过何种技术将 CRISPR-Cas9基因编辑系统导入猕猴的何种细胞_______________
A. 干细胞技术、受精卵       B. 干细胞技术、去核卵细胞
C. 显微注射技术、受精卵       D. 显微注射技术、去核卵细胞
【生物节律紊乱猕猴的批量生产】
中国科学院神经科学研究所采用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术所获得的第一代生物节律紊乱猕猴中,个体之间 BMAL1 基因被编辑的程度各不相同,导致每只猕猴所表现出的生物节律紊乱程度存在差异。
(4)科学家认为,第一代生物节律紊乱猕猴无法直接作为抗生物节律失常治疗研究的动物模型,请从实验设计基本原则的角度分析其原因___________________为了克服这一局限,在第一代生物节律紊乱猕猴基础上构建第二代能够直接用作抗生物节律失常治疗研究的动物模型时,应借助的现代生物技术是__________________
中国科学院神经科学研究所利用CRISPR-Cas9基因编辑技术(图1)构建了一批敲除调控生物节律关键基因BMAL1的生物节律紊乱猕猴,作为抗失眠治疗研究的动物模型。

(CRISPR-Cas9基因编辑的工作原理)
CRISPR--Cas9基因编辑系统由单链向导RNA(sgRNA)和Cas9蛋白组成,其中sgRNA的碱基序列可以人为任意设计,当其与靶DNA上序列发生局部互补结合时,Cas9蛋白就可以像“剪刀”一样切断此处的DNA序列。
(1)sgRNA和Cas9蛋白组成的系统,在功能上最接近于__________
A.DNA水解酶       B.RNA聚合酶
C.限制性内切酶       D.限制性外切酶
(2)图2所示为DNA分子局部结构示意图,方框中所示结构称为__________Cas9蛋白的作用位点是图2中的__________(选填①、②或③)。在使用CRISPR-Cas9技术从靶基因中切除一个片段后,细胞需对DNA分子上产生的断裂切口进行连接修复,参与这一修复过程的酶在功能上最接近于____________
A.DNA聚合酶       B.RNA聚合酶
C.DNA连接酶       D.RNA连接酶
(3)在构建BMAL1基因敲除的生物节律紊乱猕猴时,应通过__________技术将CRISPR-Cas9基因编辑系统导入猕猴的__________
(4)获得的第一代生物节律紊乱猕猴中,个体之间BMALI基因被编辑的程度各不相同,导致每只猕猴所表现出的生物节律紊乱程度存在差异。第一代生物节律紊乱猕猴不能直接作为抗生物节律失常治疗研究的动物模型,从实验设计基本原则的角度分析,其原因是每一只猕猴的生物节律紊乱程度都不同,既无法基于__________原则研究比较不同治疗方案的优劣,也无法基于__________原则对同一治疗方案的疗效多次实验取平均值。为了克服这一局限,将某一具有特定生物节律紊乱程度的猕猴体细胞核移植到用紫外线破坏细胞核的卵细胞中获得__________,先通过__________,再经__________最后胚胎移植从而获得第二代能够直接用作抗生物节律失常治疗研究的动物模型。
CRISPRCas系统是在细胞进化过程中形成的一种防御机制。Cas蛋白能截取噬菌体的DNA片段,并将其插入到细菌自身的CPISPR基因中,整合有噬菌体DNA片段的CRISPR基因经转录产生RNA,此RNA与Cas蛋白共同构成CRISPR/Cas复合物,在此RNA引导下,该复合物能定点切割对应的噬菌体DNA片段。科学家通过改造此系统,产生了CRISPR/Cas9基因编辑技术,可以实现对DNA的定点切割,工作原理如下图所示。2019年上海科研团队通过基因编辑技术切除猕猴受精卵中的生物节律核心基因BMAL1,再利用体细胞克隆技术,获得了5只BMAL1基因敲除的克隆猴。这是国际上首次成功构建出的一批遗传背景一致的生物节律紊乱的猕猴模型。请回答下列问题:

(1)CRISPR/Cas系统中的Cas蛋白合成的场所是_____________,该系统需要对特定的DNA序列识别并切割,其功能类似于基因工程工具酶中的________________,作用的化学键为_____________,推测该系统在细菌体内的生理意义是___________________________________
(2)由于Cas9蛋白没有特异性,用CRISPR/Cas9系统切割BMAL1基因,向导RNA的识别序列应具有的特点是能与_________________通过碱基互补配对结合。
(3)在个体水平鉴定 BMAL1基因敲除成功的方法是观察猕猴是否表现为_____________
(4)该团队利用一只BMAL1缺失的成年猕猴体细胞克隆出5只后代的实验中,需要该猕猴的体细胞核移入_________中,用物理或化学方法激活受体细胞,使其完成_____________再进行胚胎移植获得克隆个体。
(5)基因编辑后通过体细胞克隆得到数只BMAL1缺失猕猴(A组),与仅通过基因编辑多个受精卵得到的数只BMAL1缺失猕猴(B组)比较,_______(填“A组”或“B组”)更适合做人类疾病研究模型动物,理由是__________________________________________

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