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高中生物学
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综合题
1.
(2023高二下·行唐月考)
油菜是我国重要的油料作物,黄籽油菜比黑籽油菜的含油量更高,色素积累更少,但我国主栽的甘蓝型油菜缺乏天然的黄籽种质资源。研究表明,TT8基因作为一个重要的基因参与了黄籽性状的形成。科研人员首次利用CRISPR/Cas9技术对甘蓝型油菜中的BnaTT8基因进行定点突变改造(如图1),PCR扩增BnaTT8基因,构建基因表达载体(如图2),再将重组质粒通过农杆菌转化法导入受体甘蓝型油菜甲9707(J9707)中,创建甘蓝型油菜黄籽突变体,CRISPR/Cas9介导的BnaTT8基因突变可以显著提高
种子的含油量和蛋白质含量,使得用甘蓝型油菜种子生产的菜籽油的营养价值更高。请回答下列问题:
(1) 图1中向导RNA与BnaTT8基因按照
原则特异性结合,Cas9蛋白切割BnaTT8基因使a链和互补链中的
断裂,通过随机增添、删除或替换部分碱基对,获得所需目的基因。
(2) PCR扩增目的基因的原理是
,需要根据所需的BnaTT8基因设计引物,引物在DNA复制中的作用是
。为保证BnaTT8基因正确插入质粒中,需要在引物的
(填“3'端”或“5'端”)添加限制酶的识别序列。
(3) 图2字母A~E表示不同限制酶的切割位点,构建基因表达载体时,将BnaTT8基因插入(填字母)处,目的是
。重组质粒导入受体细胞后,可在个体水平上通过
来鉴定BnaTT8基因是否表达。
(4) 基于CRISPR/Cas9系统强大的精确编辑植物基因组的能力,CRISPR/Cas9基因编辑技术已经成为农业中的一个强有力的工具,科研人员在CRISPR/Cas9的基础上进行改造,开发出了可以精准实现多种碱基替换和大片段插入和删除的基因编辑工具。请写出CRISPR/Cas9及其改造的产品在科学研究中的应用:
(答出一点即可)
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