【題目】CRISPR/Cas系統(tǒng)是一種原核生物的免疫系統(tǒng),用來抵抗外源遺傳物質(zhì)的入侵,當(dāng)細(xì)菌遭受病毒或者外源質(zhì)粒入侵時(shí),會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的“記憶”,從而可以抵抗它們的再次入侵。CRISPR/Cas系統(tǒng)作用機(jī)理如圖一所示,圖一中的CRISPR位點(diǎn)結(jié)構(gòu)如圖二所示,過程③作用如圖三所示。請(qǐng)據(jù)圖回答問題:

(1)圖一中,新CRISPR序列中a間隔區(qū)的來源是______,圖二中CRISPR序列上游的前導(dǎo)區(qū)中含有______,以保證CRISPR序列轉(zhuǎn)錄的正常進(jìn)行。

(2)圖一中,過程①需要______酶的參與,過程②需要的原料有______

(3)圖三中,向?qū)NA上的識(shí)別序列存在于______(填“tracrRNA”或“crRNA”)上。若α鏈剪切點(diǎn)附近序列為……TCCACAATC……,則向?qū)NA相應(yīng)的識(shí)別序列為______。由此推測(cè),tracrRNA、crRNA和Cas9蛋白組裝的系統(tǒng)類似于基因工程中的______酶。

(4)原核生物通過CRISPR/Cas系統(tǒng)抵抗外源遺傳物質(zhì)的入侵類似哺乳動(dòng)物的______(填“初次”或“二次”)免疫。

(5)一對(duì)名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒于2018年11月在中國(guó)健康誕生。這對(duì)雙胞胎的一個(gè)CCR5基因經(jīng)過CRISPR/Cas9敲除,使她們出生后即能天然抵抗艾滋病。這是世界首例免疫艾滋病的基因嬰兒,也意味著中國(guó)在基因編輯技術(shù)用于疾病預(yù)防領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)歷史性突破。但這項(xiàng)研究也引起了爭(zhēng)議,下列屬于該項(xiàng)研究爭(zhēng)議的有______(多選)。

A.倫理上的擔(dān)憂

B.CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)存在潛在脫靶效應(yīng)

C.CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)敲除CCR5基因后對(duì)其他基因的表達(dá)有可能存在影響

【答案】(被細(xì)菌整合的)外源DNA序列 啟動(dòng)子 限制酶和DNA連接 核糖核苷酸和氨基酸 crRNA ……UCCACAAUC…… 限制 二次 ABC

【解析】

①是入侵的外源DNA序列與細(xì)菌自身的DNA重組過程,②是重組DNA的表達(dá)過程。

對(duì)于人等哺乳動(dòng)物,當(dāng)病原體入侵時(shí),機(jī)體會(huì)通過免疫細(xì)胞的識(shí)別處理后,產(chǎn)生相應(yīng)的記憶細(xì)胞和效應(yīng)細(xì)胞,當(dāng)病原體再次入侵時(shí),記憶細(xì)胞可以迅速識(shí)別病原體,反應(yīng)更快。

(1)圖一中,新CRISPR序列中a間隔區(qū)的來源是(被細(xì)菌整合的)外源DNA序列;圖二中CRISPR序列上游的前導(dǎo)區(qū)(非編碼區(qū))中含有啟動(dòng)子(RNA聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)),以保證CRISPR序列轉(zhuǎn)錄的正常進(jìn)行。

(2)圖一中,過程①是入侵的外源DNA序列與細(xì)菌自身的DNA重組過程,需要限制酶和DNA連接酶參與;過程②是重組DNA的表達(dá)過程,需要核糖核苷酸和氨基酸做原料,分別完成轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。

(3)圖三中,向?qū)?/span>RNA上的識(shí)別序列存在于crRNA上。若α鏈剪切點(diǎn)附近序列為……TCCACAATC……,根據(jù)堿基互補(bǔ)原則,向?qū)?/span>RNA相應(yīng)的識(shí)別序列為……UCCACAAUC……;由此推測(cè),tracrRNA、crRNACas9蛋白組裝的系統(tǒng)類似于基因工程中的限制酶。

(4)由圖1可以看出,原核生物通過CRISPR/Cas系統(tǒng)抵抗外源遺傳物質(zhì)的入侵類似哺乳動(dòng)物的二次免疫過程。

(5)一對(duì)名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒是世界首例免疫艾滋病的基因嬰兒,也意味著中國(guó)在基因編輯技術(shù)用于疾病預(yù)防領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)歷史性突破。但這項(xiàng)研究也引起了爭(zhēng)議,具體表現(xiàn)在:倫理上的擔(dān)憂;CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)存在潛在脫靶效應(yīng);CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)敲除CCR5基因后對(duì)其他基因的表達(dá)有可能存在影響。故選:ABC。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】溶酶體來源于高爾基體,其內(nèi)有酸性水解酶,能從弱堿性的細(xì)胞質(zhì)中吸收pH在5.0左右。下列關(guān)于溶酶體的敘述錯(cuò)誤的是( )

A. 溶酶體合成的酸性水解酶需要高爾基體加工才具有活性

B. 由細(xì)胞質(zhì)運(yùn)入溶酶體時(shí)需要載體,是一個(gè)消耗能量的過程

C. 溶酶體能分解衰老、損傷的細(xì)胞器及侵入細(xì)胞內(nèi)的病原微生物

D. 溶酶體內(nèi)酸性水解酶活性受溫度和pH的影響

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖表示表皮生長(zhǎng)因子(EGF)的結(jié)構(gòu)。圖中的字母為氨基酸的縮寫,例如“CYS”代表“半胱氨酸”(R基為“—CH2SH”),半胱氨酸之間可以形成二硫鍵(—SS—)。請(qǐng)回答:

1)組成半胱氨酸的化學(xué)元素有_____________。

2ECF__________個(gè)氨基酸通過______________(填反應(yīng)名稱)失去__________個(gè)水分子形成,該反應(yīng)是在細(xì)胞中的_____________(填細(xì)胞器名稱)上進(jìn)行的。

3)二硫鍵參與EGF__________的形成和維持,是ECF保持生物活性的重要因素。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)細(xì)胞器的敘述,正確的是

A. 中心體與動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂密切相關(guān)

B. 溶酶體只能分解自身衰老、損傷的細(xì)胞器

C. 植物細(xì)胞中含有色素的細(xì)胞器只有葉綠體

D. 線粒體的功能在動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞中存在差異

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖為酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖,請(qǐng)回答:

1)酵母菌與藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)細(xì)胞相比,最主要的區(qū)別是酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有______;與菠菜葉肉細(xì)胞相比,最主要的區(qū)別是酵母菌細(xì)胞不含有_____________。

2)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸的場(chǎng)所是圖中的____________________。(填序號(hào))

3)酵母菌的遺傳信息庫是圖中的__________(填序號(hào)),該結(jié)構(gòu)中的_______與④的形成有關(guān)。

4)在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用________(試劑)檢測(cè)酵母菌細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生酒精。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某種植物的花色由兩對(duì)等位基因A、a和B、b控制。基因A控制紅色素合成(AA和Aa的效應(yīng)相同)。基因B為修飾基因,BB使紅色素完全消失,Bb使紅色素顏色淡化,F(xiàn)用兩組純合親本進(jìn)行雜交,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下;卮鹣铝袉栴}:

  

(1)根據(jù)上述雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可判斷控制性狀的兩對(duì)基因位于___________對(duì)同源染色體上,遵循___________定律。

(2)在第1組雜交實(shí)驗(yàn)中,白花親本和紅花親本的基因型分別是_________、___________F2粉紅花的基因型為___________。在第2組雜交實(shí)驗(yàn)中,F2開白花植株的基因型有___________種。

(3)若讓第1F2的所有個(gè)體隨機(jī)交配,F3中紅花粉紅花白花的比例為___________;若讓第二組F2的所有白色個(gè)體自交,F3中白花的比例為___________。若讓兩組F2中的粉紅花雜交,后代中純合紅花的比例為___________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的說法,正確的是

A. 種群密度、性別比例是所有種群都具有的特征

B. 初生演替形成的群落內(nèi)無競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象,次生演替形成的群落內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)明顯

C. 魚因污染死亡后,尸體腐爛導(dǎo)致污染加重,更多魚類死亡,這屬于正反饋調(diào)節(jié)的事例

D. 流經(jīng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)的總能量都是其植物所固定的太陽能

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖是夏季晴朗的一天,某種綠色植物處于密閉玻璃小室內(nèi)的葉片在這一天中氧氣隨時(shí)間的變化曲線,請(qǐng)據(jù)圖分析回答以下問題:

(1)圖中bc段限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素是________________;對(duì)葉綠素而言,有效輻射的光主要是_________________________

(2)圖中密閉玻璃小室內(nèi)O2濃度最高的是_______點(diǎn)(填字母);若突然人為提高b點(diǎn)的光照強(qiáng)度,短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C5的含量會(huì)____________。

(3)若在實(shí)驗(yàn)過程中,給該葉片供應(yīng)Hl8O2,發(fā)現(xiàn)葉肉細(xì)胞中出現(xiàn)了(CH218O),最可能的轉(zhuǎn)化途徑是:Hl8O2作為有氧呼吸第_____階段的原料生成C18O2, C18O2再參與光合作用的________階段生成CH218O。

(4)若培養(yǎng)該植物的營(yíng)養(yǎng)液中缺乏鎂元素,則圖中的c點(diǎn)的移動(dòng)方向是_____________________

(5)圖中cd段O2的增加速率降低,原因是_____________________________________________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖是“DNA的粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)中幾個(gè)重要操作的示意圖,下列敘述正確的是()

A. 圖①的原理是DNA溶于酒精,某些蛋白質(zhì)不溶于酒精

B. 圖①和圖③都需要玻璃棒沿一個(gè)方向輕緩攪拌,以防止破壞DNA

C. 若圖③操作后接圖②操作,則DNA留在濾液中

D. 若圖④操作后接圖②操作,則DNA留在紗布上

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