CRISPR/Cas9系统作为新一代基因编辑工具，具有操作简便、效率高、成本低的特点．该系统由Cas9和单导向RNA（sgRNA）构成．Cas9是一种核酸内...

题型：综合题题类：常考题难易度：普通

2016-2017学年北京市东城区高三上学期期末生物试卷

CRISPR/Cas9系统作为新一代基因编辑工具，具有操作简便、效率高、成本低的特点．该系统由Cas9和单导向RNA（sgRNA）构成．Cas9是一种核酸内切酶，它和sgRNA构成的复合体能与DNA分子上的特定序列结合，并在PAM序列（几乎存在于所有基因）上游切断DNA双链（如图所示）．DNA被切断后，细胞会启动DNA损伤修复机制．在此基础上如果为细胞提供一个修复模板，细胞就会按照提供的模板在修复过程中引入片段插入或定点突变，从而实现基因的编辑．

（1）、真核细胞中没有编码Cas9的基因，可利用基因工程的方法构建，将Cas9基因导入真核细胞．Cas9是在细胞中的合成的，而sgRNA的合成需要酶的催化．

（2）、如图所示，CRISPR/Cas9系统发挥作用时，sgRNA分子的序列与基因组DNA中特定碱基序列因为所以能结合在一起，然后由Cas9催化水解，从而使DNA分子断裂．

（3）、一般来说，在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时，应使用Cas9和（填“相同”或“不同”）的sgRNA进行基因的相关编辑．

（4）、通过上述介绍，你认为基于CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术在等方面有广阔的应用前景．（至少答出两点）

举一反三

抗菌肽具有热稳定性以及广谱抗细菌等特点，其广泛的生物学活性显示了在医学上良好的应用前景。科研工作者将若干编码抗菌肽（ABP）序列按照首尾相连的方式插在质粒PLG339的布康唑抗性基因内部，形成长度为4 800bp（1bp为一个碱基对）的重组质粒PLG339-nABP，相关过程如图所示。已知重组质粒中，每个编码ABP序列中都含有限制酶AccⅢ的一个切点，基因trpA的表达产物可使细胞利用无机氮源合成色氨酸（色氨酸是微生物生长必须的氨基酸）。请据图回答下列问题：

研究人员利用小鼠的单倍体ES细胞(只有一个染色体组)，成功培育出转基因小鼠。其主要技术流程如图所示，请分析回答下列问题：

注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四种识别序列均不相同的限制酶。箭头指向的位置为限制酶的切割位置：Amp^r是氨芐青霉素抗性基因，Neo^r是G418抗性基因。

虫草中的超氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老作用，研究人员培育了能合成SOD的转基因酵母菌。回答下列问题：

注：Hind Ⅲ和ApaLⅠ是两种限制酶，箭头表示酶的切割位置。

科研人员利用免疫缺陷兔，利用某种含氯霉素抗性基因的载体（BAC）构建转入SIRPα（hSIRPα）基因人源化动物模型。回答下列问题：

细菌在繁殖过程中会分泌信号分子AHL，通过检测其浓度从而感知种群密度的变化。当种群密度超过一定限度时，会启动某些基因表达，这一过程称为群体感应(QS)。QS发生机制是Luxl酶催化前体物质转化为 AHL，AHL和 LuxR蛋白结合成 AHL-LR复合体后激活pLUX启动子，使细菌发出荧光，LuxR发挥作用后会被细胞内的酶降解，使荧光不断减弱。科学家依据QS发生机制设计了一种能监测目标化合物的浓度变化并产生响应信号的“生物触发基因电路”，如图表示“生物触发基因电路”的结构，表格列出了各基因部位的功能，这种触发器可广泛应用于发酵工业、食品工业、环境监测等众多领域，回答下列问题：

基因部件	功能描述
pLac	常闭启动子，受IPTG诱导开启
LuxI	编码Luxl蛋白
cI	编码cI蛋白
LucxR	编码Lux R蛋白
GFP	编码绿色荧光蛋白
pCI、pLUX	启动子

大豆是重要的粮油作物，提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人员发现，基因S在大豆品种DN（种子较大）中的表达量高于品种TL（种子较小），然后克隆了该基因（两品种中基因S序列无差异）及其上游的启动子序列，并开展相关研究。

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