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【题目】中国科学家首次利用CRISPR/Cas9基因编辑方法,敲除了体外受精的猴胚胎中的生物节律核心基因——BMAL1,产生了一批BMAL1基因缺失的猕猴,接着采集了其中一只睡眠紊乱症状最明显的BMAL1基因缺失猕猴的体细胞,再通过体细胞克隆技术获得5BMAL1基因被敲除的克隆猴。请根据题干信息回答以下问题:

1)根据所学的基因工程知识可知,基因编辑涉及的工具酶包括________________,得到节律失调猴模型的关键是____________________________

2)下图表示用体细胞克隆技术获得BMAL1基因缺失猕猴的操作过程,请将该过程补充完整;

___________

3)体细胞克隆技术的原理主要是_______________,获得的5只克隆猴表现型相差不大的根本原因是_______________

4)借助基因编辑技术,201811月,中国科学家贺建奎团队创造出世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿露露和娜娜,在世界上引起轩然大波。你赞同这种做法吗,请说明理由:______________________________

【答案】限制酶和DNA连接酶 BMAL1基因被敲除 BMAL1基因被敲除猕猴的体细胞的细胞核 重组胚胎 动物细胞核的全能性 5只克隆猴的核遗传物质都来自同一个体 不赞同,该做法违背了国家的伦理管理原则,可能对人类社会构成巨大威胁,同时对婴儿本身也是不公平的

【解析】

1、基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势,技术不断改进后,更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。
2、动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。由此可见,克隆动物的形成需采用核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,属于无性生殖。

(1)研究人员使用CRISPR/Cas9基因编辑技术,来修饰猕猴胚胎基因,在此过程使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶。猕猴的BMAL1基因被敲除后,出现了睡眠紊乱症状,说明得到节律失调猴模型的关键是猕猴的BMAL1基因被敲除。
(2)若用体细胞克隆技术获得BMAL1基因缺失猕猴,需将BMAL1基因被敲除猕猴的体细胞的细胞核,用显微注射的方法,注入到猕猴去核的卵母细胞的细胞质中,构成重组细胞,体外培养成早期重组胚胎,移植到代孕母猴体内进行胚胎发育。
(3)体细胞克隆技术的原理主要是动物体细胞核具有全能性,原因是细胞核内包含生长发育的全部遗传信息。因为5只克隆猴的核遗传物质都来自同一个体,所以表现型相差不大。
(4)目前国际上普遍不赞同对健康胚胎进行基因编辑,理由是:对健康胚胎进行基因编辑是不理智的,违反了国家伦理管理原则,可能对人类社会构成巨大威胁;基因编辑的婴儿全身基因组可能造成突变,对婴儿本身也不公平。

练习册系列答案
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【题目】下图为甲遗传病的某家系图,II-4 不携带该病的致病基因。男性人群中的色盲的发病率为 7%。下列分析正确的是(

A.甲病可能为伴X 显性遗传病

B.甲病的发病率等于该致病基因的基因频率

C.II-2 是色盲携带者的概率为 651/5000

D.III-2 与人群中正常女性结婚,后代同时患两种病的概率为 7/428

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A.酵母菌细胞核中的DNA分子为大型环状DNA

B.若将酵母菌换成线粒体,其它条件不变,则只能画出曲线OD

C.B点时有氧与无氧呼吸强度之比为16

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A.青脚鹬的觅食环境范围大于绿翅鸭的觅食环境范围

B.绿翅鸭和青脚鹬均至少属于第二、三营养级

C.二者的生态位存在差异是其与无机环境间共同进化的结果

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1Rubisco酶主要分布在拟南芥叶肉细胞的_______________(具体位置),它发挥催化作用时_____________(填“是”或“否”)消耗ATP水解释放的能量。

2)据图分析,干旱条件下光合速率降低的原因有_____________

3)根据上述实验结果可以推测施加低浓度的H2S可提高拟南芥的抗干旱能力,合理的解释是_____________(回答两点)。

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【题目】将如图甲所示的密闭装置放在暗处较长一段时间后,开始测量装置内CO2的变化速率,之后再给予适宜恒定的光照(其他条件均适宜),测定一段时间内装置内CO2的变化速率,结果如图乙所示。实验人员另将幼苗用含氮量不同的三种培养液处理(其他条件相同且适宜),进行相同的实验,在t4时刻测得CO2减少速率的结果如图丙所示。回答下列问题:

1)图甲中密闭装置放在暗处较长一段时间,目的是______________;在t1~t2(不包含t2)时间段CO2减少速率保持不变,则细胞中产生ATP的场所是_______________

2)在t2时刻以前,由于幼苗叶绿体的类囊体不能提供___________________造成不能进行暗反应;与t2时刻相比,t4时刻湿润小麦种子的呼吸速率________________(填“增大”“减小”或“不变”),其原因是__________________________________________

3)若将漏斗内液体注入密闭装置中(其他条件均适宜),测量发现,短时间内幼苗叶绿体中的五碳化合物含量迅速上升,推测漏斗内液体可能为_____________________________

4)从图丙得到的结论是_____________________________。从光合作用角度分析其原因可能有:①_________________________;②_________________________

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2)血压持续升高,会导致血管、肾脏产生内源抗原,经⑤、⑥形成的细胞丙攻击血管细胞,引起血管炎症反应,此过程属于特异性免疫中的___________免疫,细胞甲的作用是___________。炎症反应会引起血管硬化,从而会使高血压症状加重,这种机制属于___________调节。

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实验人

杂交组合

F1

F2

野生型(×白眼型(

野生型

野生型:白眼型=31

黑身型(×白眼型(

野生型

野生型:黑身型:白眼型:黑身白眼=9331

黑身型(×残翅型(

野生型

野生型:黑身型:残翅型=211

1)甲同学的实验结果不足以支持得出“控制果蝇眼色的基因位于X 染色体上”的结论,为此,请在原实验基础上,提出解决方案:_______________。(写1种即可)

2)乙同学的实验结果表明黑身为______性状,依据是____________。实验结果还表明控制体色和眼色的基因位于______________上,判断依据是_______

3)丙同学根据自己的实验结果,提出“果蝇中控制长翅和残翅性状的基因位也位于Ⅱ号染色体上”的假设。若该同学假设成立,请将F1 的体色和翅型的基因组成标在图所示细胞的染色体上__________(线条表示一对Ⅱ号染色体)。

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3)农业生态系统中,常常需要人工除虫、除草,根据能量流动分析,其目的是____

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