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高中生物学
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综合题
1.
(2024高三上·东莞期末)
堪称“基因魔剪”的CRISPR/Cas9基因编辑技术在育种中有重要作用。CRISPR/Cas9系统转录出的具有序列特异性的单向导RNA(sgRNA)能引导Cas9蛋白靶向结合目的基因的特定序列并对其切割,如图A所示。断开双链的目的基因在修复过程中会发生碱基的插入、缺失或替换,从而实现对目的基因的编辑。水稻的OsSWEET11基因(位于11号染色体上)是被白叶枯病菌广泛利用的感病基因。利用CRISPR/Cas9技术可实现对水稻OsSWEET11基因进行“敲除”。图B是利用农杆菌Ti质粒构建的表达载体。
回答下列问题:
(1) 利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对水稻OsSWEET11基因进行“敲除”,需要依据
的某段序列设计sgRNA,根据sgRNA序列合成双链DNA,可通过测序技术或
技术验证该双链DNA的纯度和完整性。
(2) 实施转基因操作时,需先将图B所示表达载体导入农杆菌,再让农杆菌感染野生型水稻愈伤组织,从而实现对愈伤组织细胞中OsSWEET11基因的“敲除”。此过程中,潮霉素抗性基因的作用是
。
(3) 将转基因操作后的愈伤组织进行培养,获得甲、乙、丙三棵植株,在个体生物学水平上对这三棵植株进行抗白叶枯病菌的鉴定,方法是
。结果显示甲植株感病,乙植株不感病,丙植株感病程度介于两者之间,从CRISPR/Cas9基因编辑技术对细胞目的基因“敲除”的数量角度考虑,对丙植株的感病情况作出合理猜测:
。
(4) 利用丙植株为材料,运用遗传学的知识,设计实验验证你上述猜测。请写出实验思路:
,若后代不感病植株比例为
则支持你的猜测。
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