【題目】亨廷頓舞蹈病是由單基因(HTT)突變導致的神經(jīng)退行性疾病,中科院利用基因編輯(CRISPR/Cas9)技術首次成功培育出亨廷頓舞蹈病的基因“敲入”豬模型,為制備其它神經(jīng)退行性疾病大動物模型提供了技術范本和理論依據(jù)。具體操作過程如下圖:
(1)基因編輯技術所使用的CRISPR/Cas9系統(tǒng)需要對特定的DNA序列識別并切割,其功能類似于基因工程工具中的______。據(jù)圖推測若要將基因片段“敲入”,還需用到類似于基因工程工具中的______。
(2)過程②所利用的生物技術是______。過程①~⑥體現(xiàn)的生物學原理是______。
(3)根據(jù)圖1中信息,結合已有知識,基因編輯技術與轉基因技術所利用的遺傳學原理是_______。
(4)圖1中成纖維細胞中的目的基因是_______。
(5)在此研究之前,研究人員已建立轉基因亨廷頓舞蹈病的豬模型,但出生不久后即死亡。由圖可知,與轉基因豬模型相比,基因“敲入”豬模型優(yōu)勢在于______。
A.操作過程更簡單 B.致病基因可遺傳給后代
C.培育的時間較短 D.發(fā)生突變的概率更高
(6)假如上圖中目的基因用J表示,其所在的DNA片段如下圖2所示,圖3示所用質(zhì)粒的部分堿基序列。(現(xiàn)有4種限制酶:MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、EcoRⅠ,能識別的堿基序列和酶切位點分別為:C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、G↓AATTC)
據(jù)圖2、3分析,構建重組質(zhì)粒的過程中,能(宜)使用的限制酶是_______。
【答案】限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶 細胞核移植技術 動物細胞核的全能性 基因重組 含人突變HTT基因片段的豬的HTT基因 B BamHⅠ
【解析】
本題結合圖示考查基因工程的基本操作程序,以考查基本知識的掌握、利用知識分析問題能力和識圖能力。
(1)基因工程中切割含有目的基因的DNA片段用限制酶, CRISPR/Cas9系統(tǒng)需要對特定的DNA序列識別并切割,所以其功能類似于限制性核酸內(nèi)切酶。將基因片段“敲入”實質(zhì)上基因拼接,還需用DNA連接酶。
(2)過程②是把含有目的基因的成纖維細胞導入去核卵母細胞,所利用的生物技術是細胞核移植技術。過程①~⑥過程把含有目的基因的重組細胞培養(yǎng)成了個體,體現(xiàn)動物細胞核的全能性。
(3)基因編輯技術與轉基因技術所利用的遺傳學原理是基因重組。
(4)含人突變HTT基因片段的豬HTT基因是圖1過程中的目的基因。
(5)轉基因亨廷頓舞蹈病的豬模型出生不久后即死亡,致使致病基因不能傳遞給子代,而基因“敲入”豬模型出生后能夠存活,致病基因因而能夠傳遞給后代,故選B。
(6)據(jù)圖2,目的基因兩側的核苷酸序列可以被BamHⅠ和MboⅠ識別,但MboⅠ能夠同時切割質(zhì)粒中的G↓GATCC、↓GATC,從而破壞了抗生素A和B的抗性基因即標記基因,所以只能使用BamHⅠ。
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【題目】閱讀人體細胞有氧呼吸過程的示意圖,回答問題:
(1)圖中①、②、③所代表的物質(zhì)分別是__________________________。
(2)④、⑤、⑥代表_________,其中最多的代號是_______。
(3)[H]與O2結合生成②的過程,發(fā)生的場所是_________。
(4)有氧呼吸全過程可分為______個階段,其中能釋放出少量能量的是第_________階段;在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的是第_____階段。
(5)有氧呼吸必須在有_________的參與下進行,如果缺乏這個條件,則產(chǎn)物是______。
(6)人體細胞有氧呼吸的總反應式是__________________________。
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【題目】光合作用是地球上最重要的化學反應,發(fā)生在高等植物、藻類和光合細菌中。
(1)光合作用旺盛時,很多植物合成的糖類通常以淀粉的形式臨時儲存在葉綠體中,假如以大量可溶性糖的形式存在,則可能導致葉綠體__________。在碳(暗)反應中,RuBP 羧化酶(R 酶)催化與 RuBP()結合,生成 2 分子,影響該反應的外部因素,除光照條件外主要還包括__________(寫出兩個)。
(2)R 酶由 8 個大亞基蛋白(L)和 8 個小亞基蛋白(S)組成。高等植物細胞中 L 由葉綠體基因編碼并在葉綠體中合成,S 由細胞核基因編碼并在___________(具體場所)合成后進入葉綠體,在葉綠體的___________中與 L 組裝成有功能的酶。
(3)研究發(fā)現(xiàn),原核生物藍藻(藍細菌)R 酶的活性高于高等植物,有人設想通過基因工程技術將藍藻 R 酶的 S、L 基因轉入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人員將藍藻 S、L 基因轉入某高等植物(甲)的葉綠體 DNA 中,同時去除甲的 L 基因。轉基因植株能夠存活并生長。檢測結果表明,轉基因植株中的 R 酶活性高于未轉基因的正常植株。有人說由上述實驗不能得出“轉基因植株中有活性的 R 酶是由藍藻的 S、L 組裝而成”,請你在此基礎上設計一組實驗證明“轉基因植株中有活性的 R 酶是由藍藻的 S、L 組裝而成”。(只要求寫出實驗思路,不寫預期結果和結論)_______________________________
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【題目】圖1是某高等動物體內(nèi)細胞分裂的示意圖,圖2表示該動物細胞中每條染色體上DNA含量變化的曲線圖。下列敘述錯誤的是
A. 該動物正常體細胞內(nèi)有4條染色體 B. 圖1中表示減數(shù)分裂的是細胞甲
C. 圖2中c→d是因為著絲點的分裂 D. 圖1中的細胞乙對應圖2中的bc段
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【題目】如圖是靶細胞與特定激素結合的方式示例。下列相關敘述正確的是( )
A. 甲為激素,乙為靶細胞表面的受體,它們都是蛋白質(zhì)
B. 若甲是甲狀腺激素,則乙不可能位于下丘腦和垂體細胞表面
C. 乙與載體蛋白一樣,具有特異性
D. 圖中分泌細胞分泌激素的方式是胞吐,體現(xiàn)了細胞膜具有選擇透過性
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【題目】下面是有關細胞分裂的圖像,據(jù)圖分析正確的是( )
A. 若圖甲為二倍體生物的細胞,則上一時期為四分體時期
B. 若圖乙屬于有絲分裂,則圖示階段會形成細胞板
C. 若圖乙屬于二倍體生物減數(shù)分裂,則圖示階段細胞中含有同源染色體
D. 若圖丙為果蠅精巢內(nèi)的細胞,則a組細胞一定發(fā)生了著絲點分裂
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【題目】如圖為人類中的一種單基因遺傳病系譜圖。相關敘述錯誤的是
A.該病可能為伴X染色體隱性遺傳病
B.1、3、5號一定是此致病基因的攜帶者
C.5號與6號再生一孩子,患病的概率為50%
D.7號攜帶致病基因的概率為2/3或1/2
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【題目】下圖表示物質(zhì)出入細胞的方式,其中a表示相關物質(zhì),①~③表示物質(zhì)運輸?shù)娜N方式。下列敘述錯誤的是
A.①可表示氧氣進入細胞
B.②可表示組織液中的Na+進入神經(jīng)細胞
C.③可表示腸腔液中的葡萄糖進入小腸絨毛細胞
D.圖中三種運輸方式均能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性
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【題目】下列關于實驗圖示的敘述,正確的是( )
A. 圖①的四條色素帶中溶解度最大的是Ⅳ﹣黃綠色的葉綠素b
B. 經(jīng)圖②所示操作后,顯微鏡下可見液泡體積變小紫色變深
C. 要將圖③中根尖分生區(qū)細胞移至視野中央,應將裝片向右移動
D. 圖④中將物鏡由甲轉換成乙后視野中觀察到的細胞數(shù)目增多
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