【简答题】

基因工程的关键步骤是基因表达载体的构建，人类γ基因启动子及其上游的调控序列中存在着BCL11A蛋白结合位点，该位点结合BCL11A蛋白后，γ基因的表达被抑制。为了确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置，科研人员用PCR技术扩增了γ基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，相关信息如图所示。请回答下列问题：

(1)为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是________，在R末端添加的序列所对应的限制酶是______。本实验中,从产物扩增到载体构建
完成的整个过程共需要_____种酶。

(2)将构建的载体导人除去BCL11A基因的受体细胞,成功转化后,含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含
F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是________________。
(3)向培养液中添加适量的雌激素,含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光，而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光
若y基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列，据此结果可推测,BCL11A蛋白结合位点位于______________,理由是____________________________。

【简答题】

基因工程的关键步骤是基因表达载体的构建，人类γ基因启动子及其上游的调控序列中存在着BCL11A蛋白结合位点，该位点结合BCL11A蛋白后，γ基因的表达被抑制。为了确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置，科研人员用PCR技术扩增了γ基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，相关信息如图所示。请回答下列问题：

(1)基因表达载体包括复制原点、目的基因、             （答出3点）。据图可知，扩增的γ基因上游不同长度的片段中，扩增出最长的片段需要选用的引物组合为             。

(2)由于荧光蛋白基因缺少启动子，为了使荧光蛋白基因正常表达，需要在其             （填“Nhe I”或“Mun I”）侧接入启动子；启动子的作用是                                       。

(3)构建基因表达载体的过程中，除了注意酶切后目的基因和载体露出相同的黏性末端，还需要注意连接方向以便表达。据图分析，为了使荧光蛋白基因正常表达，γ基因启动子及其上游的             （填“R”或“F₁”）调控序列应接在荧光蛋白基因的Mun I端，             （填“R”或“F₁”）调控序列应接在荧光蛋白基因的Xho I端。

(4)引物的合成是PCR成功的关键，PCR扩增时，要有                                       ，以便合成引物。制作引物过程中需要注意             之间不能有互补的序列，同一引物内部也不能有互补的序列。

【简答题】镰状细胞贫血是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病，是由位于人类6号染色体上的血红蛋白基因发生隐性突变导致的，纯合子患者多数在幼年时期因红细胞严重溶血而亡。某夫妻双方都为该致病基因的携带者，为了生下健康孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为这对夫妇及腹中孩子核酸分子杂交诊断的结果示意图。
请回答下列问题：

（1）由图中可知，正常基因B有三个酶切位点，由于发生了_______________导致突变基因b 上只有两个酶切位点。凝胶电泳分离酶切片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱。与图中正常基因模板链杂交的碱基对应序列为____________。
（2）根据凝胶电泳带谱分析，腹中胎儿的基因型为________。
（3）若通过基因治疗将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞将有望彻底治愈镰状细胞贫血。某科研团队设想运用重叠延伸PCR 技术来实现对致病基因的定点诱变，原理如右图所示：

①PCR过程中需要的物质有DNA 模板、引物、________________________
__________________________（至少写出两个）。
②该过程共用到4种引物，引物B的突起处的碱基应设计为_______（假设引物为单链DNA ，且上方这条链为模板链）。
③在第一阶段获得两种具有重叠片段DNA 的过程中，两个反应系统中均进行一次复制，共产生_______种DNA 分子。请分析该阶段两个反应系统必须分开进行的原因是__________________。
④第二阶段PCR4 反应系统选择的引物为________________。

【单选题】CRISPR/Cas9 是一种高效的基因编辑技术，𝐶𝑎𝑠9基因表达的Cas9 蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导RNA(SgRNA) 引导下，切割DNA 双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9 基因编辑技术的工作原理如右图所示。据图分析，下列叙述正确的是

A.构建CRISPR/Cas9重组质粒，需要用到的工具酶有限制酶、DNA 连接酶和质粒
B.将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是农杆菌转化法
C.SgRNA与Cas9蛋白形成复合体，该复合体的Cas9蛋白可识别并与目标DNA 序列特异性结合
D.利用基因编辑技术进行特定基因敲除，可以通过DNA 分子杂交技术进行检测

【简答题】动物器官移植到人体内（异种移植）或是解决全球器官紧缺的办法之一。研究团队对猪肾内皮细胞进行基因编辑、改造后，得到了3种工程细胞和可提供异种移植肾源的供体猪。具体流程及部分测量数据如图示。
 
(1)研究证实供体猪的3个聚糖抗原基因（3KO）会引致人类、猴等受体的组织不相容。若以未经改造的猪肾作为异体肾源进行器官移植，受体动物的________________ 细胞和抗体都有可能对供体器官产生特异性攻击效应，导致出现________________现象。利用CRISPR-Cas9编辑技术敲除肾内皮细胞的3KO,该技术需人工设计一种“向导”RNA，其部分序列与3KO遵循_______原则结合，并引导Cas9蛋白断裂DNA双链，从而敲除3KO。
(2)研究表明7个人类基因（7TG）可增加不同物种之间的兼容性。获取7TG的方法有________________（答出一种即可）。
(3)为验证敲除3KO、插入7TG对异体细胞的保护作用，研究者将三组细胞与受体猴血清共孵育，置于CO₂培养箱中培养，CO₂的主要作用是________。测量裂解细胞数如图示。据此得出结论:          
 
(4)供体猪器官常携带多种病毒,其中部分病毒潜在人畜传播风险。例如已有实验证明PERV（猪内源性逆转录病毒）可以整合到体外培养的人类细胞基因组中。试分析若给人进行异种移植，PERV的基因可能通过供体猪器官整合到人类基因组的途径________________________ 。因此，为确保安全，对已构建好的3KO.7TG.细胞需要进行灭活PERV处理，且在临床试行前须在动物模型中测试。
(5)从3KO.7TG.RI.细胞通过④过程构建供体猪所利用的现代生物学技术有__________（至少答出一种）