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基因驅(qū)動是指特定基因有偏向性地遺傳給下一代的自然現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),葉用萵苣(俗稱生菜)細胞中的FANCM蛋白能夠阻止減數(shù)分裂過程中交叉互換的發(fā)生,科學家借助CRISPR/Cas9基因編輯技術(原理如圖1所示),研發(fā)出人工FANCM基因驅(qū)動系統(tǒng),從而在葉用萵苣中實現(xiàn)了外部引入的基因多代遺傳。圖2表示利用基因驅(qū)動技術獲得FANCM突變基因的過程,利用同源定向修復功能,可以使另一條同源染色體上也插入基因驅(qū)動元件,從而獲得FANCM基因純合突變體。
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(1)圖1中組成gRNA的單體是
核糖核苷酸
核糖核苷酸
,gRNA的作用是
gRNA(向?qū)NA)的5'端序列識別基因組DNA上的靶點,引導Cas9蛋白在特定位點上切斷DNA雙鏈
gRNA(向?qū)NA)的5'端序列識別基因組DNA上的靶點,引導Cas9蛋白在特定位點上切斷DNA雙鏈
,為確定圖2中基因驅(qū)動元件是否完整插入FANCM基因,最好選擇的兩組引物是
P1、P3和P2、P4
P1、P3和P2、P4
(從圖2中P1-P4四種引物中選擇)進行PCR。
(2)圖2中科研人員首先構建了基因驅(qū)動元件,將其導入葉用萵苣細胞中,需要將其DNA序列插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA內(nèi)部,原因是
T-DNA可以插入到受體細胞的染色體DNA中
T-DNA可以插入到受體細胞的染色體DNA中
,為提高導入成功率,常利用
Ca2+溶液
Ca2+溶液
處理農(nóng)桿菌。
(3)用FANCM基因純合突變體作為母本與野生型父本雜交,F(xiàn)1中有多達7%的植株為純合突變體。請解釋純合突變體產(chǎn)生的原因是
由于F1中來自母本的基因驅(qū)動序列通過同源定向修復,使來自父本的同源染色體上也插入CRYI 基因驅(qū)動元件,所以用CRYI 基因純合突變體作為母本與野生型父本雜交,F(xiàn)1中有多達7%的植株為純合突變體
由于F1中來自母本的基因驅(qū)動序列通過同源定向修復,使來自父本的同源染色體上也插入CRYI 基因驅(qū)動元件,所以用CRYI 基因純合突變體作為母本與野生型父本雜交,F(xiàn)1中有多達7%的植株為純合突變體

(4)利用基因驅(qū)動技術獲得FANCM基因突變純合體,在葉用萵苣遺傳育種中的應用價值是
增加雜交育種過程中基因重組的頻率,產(chǎn)生更多新品種,加速葉用萵苣育種進程
增加雜交育種過程中基因重組的頻率,產(chǎn)生更多新品種,加速葉用萵苣育種進程
。
(5)遺傳學家研究發(fā)現(xiàn),基因驅(qū)動技術幾乎可以百分之百地使突變基因在該種群群體之間傳播,某些生物學家曾提出把這種技術應用于消滅一些入侵物種,從而保護那些瀕危物種,一些遺傳學家立即呼吁增強這種技術的管制。請從生物技術安全性的角度簡要談談你對該技術的看法。

【答案】核糖核苷酸;gRNA(向?qū)NA)的5'端序列識別基因組DNA上的靶點,引導Cas9蛋白在特定位點上切斷DNA雙鏈;P1、P3和P2、P4;T-DNA可以插入到受體細胞的染色體DNA中;Ca2+溶液;由于F1中來自母本的基因驅(qū)動序列通過同源定向修復,使來自父本的同源染色體上也插入CRYI 基因驅(qū)動元件,所以用CRYI 基因純合突變體作為母本與野生型父本雜交,F(xiàn)1中有多達7%的植株為純合突變體;增加雜交育種過程中基因重組的頻率,產(chǎn)生更多新品種,加速葉用萵苣育種進程
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:68引用:1難度:0.9
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  • 3.幾丁質(zhì)是許多真菌細胞壁的重要成分,幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉入植物體內(nèi),可增強其抗真菌病的能力。回答下列問題:
    (1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以從基因文庫中獲得?;蛭膸彀?
     
     
    。
    (2)生物體細胞內(nèi)的DNA復制開始時,解開DNA雙鏈的酶是
     
    。在體外利用PCR技術擴增目的基因時,使反應體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是
     
    。上述兩個解鏈過程的共同點是破壞了DNA雙鏈分子中的
     
    。
    (3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶,常見的有
     
     
    ,其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是
     
    。當幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時,DNA連接酶催化形成的化學鍵是
     
    。
    (4)提取RNA時,提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是
     
    。
    (5)若獲得的轉基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高,根據(jù)中心法則分析,其可能的原因是
     
    。

    發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:2引用:2難度:0.6
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