【題目】CRISPR/Cas9系統(tǒng)作為新一代基因編輯工具,具有操作簡便、效率高、成本低的特點。該系統(tǒng)由Cas9和單導(dǎo)向RNA(sgRNA)構(gòu)成。Cas9是一種核酸內(nèi)切酶,它和sgRNA構(gòu)成的復(fù)合體能與DNA分子上的特定序列結(jié)合,并在PAM序列(幾乎存在于所有基因)上游切斷DNA雙鏈(如下圖所示)。DNA被切斷后,細胞會啟動DNA損傷修復(fù)機制。在此基礎(chǔ)上如果為細胞提供一個修復(fù)模板,細胞就會按照提供的模板在修復(fù)過程中引入片段插入或定點突變,從而實現(xiàn)基因的編輯。

(1)真核細胞中沒有編碼Cas9的基因,可利用基因工程的方法構(gòu)建_____________,將Cas9基因?qū)胝婧思毎as9是在細胞中的____________合成的,而sgRNA的合成需要____________酶的催化。

(2)如圖所示,CRISPR/Cas9系統(tǒng)發(fā)揮作用時,sgRNA分子的序列與基因組DNA中特定堿基序列因為___________所以能結(jié)合在一起,然后由Cas9催化____________水解,從而使DNA分子斷裂。

(3)一般來說,在使用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對不同基因進行編輯時,應(yīng)使用Cas9和_____________(填“相同”或“不同”)的sgRNA進行基因的相關(guān)編輯。

(4)通過上述介紹,你認為基于CRISPR/Cas9系統(tǒng)的基因編輯技術(shù)在_________等方面有廣闊的應(yīng)用前景。(至少答出兩點)

【答案】 基因表達載體 核糖體 RNA聚合 堿基序列互補 磷酸二酯鍵 不同 基因治療、基因水平進行動植物的育種、研究基因的功能等

【解析】試題分析:本題考查了基因工程的有關(guān)知識,識記基因工程的操作步驟和操作工具,再結(jié)合圖示以及所學(xué)知識準(zhǔn)確答題。

(1)真核細胞中沒有編碼Cas9的基因,可利用基因工程的方法構(gòu)建基因表達載體,將Cas9基因?qū)胝婧思毎?/span>。Cas9的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的合成場所為核糖體,而sgRNA的合成需要轉(zhuǎn)錄過程中的RNA聚合酶的催化。
(2)如圖所示,CRISPR/Cas9系統(tǒng)發(fā)揮作用時,sgRNA分子的序列與基因組DNA中特定堿基序列因為堿基序列互補所以能結(jié)合在一起。要使DNA分子斷裂,需要由Cas9催化脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵水解。
(3)根據(jù)堿基互補配對原則,在使用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對不同基因進行編輯時,應(yīng)使用Cas9和不同的sgRNA進行基因的相關(guān)編輯。
(4)通過上述介紹,基于CRISPR/Cas9系統(tǒng)的基因編輯技術(shù)在基因治療、基因水平進行動植物的育種、研究基因的功能等等方面有廣闊的應(yīng)用前景。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)細胞核的敘述正確的是( 。

A. 核孔是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道,不具有選擇性

B. 所有細胞核糖體的形成均與核仁密切相關(guān)

C. 在細胞的生命歷程中,細胞核體積會保持不變

D. 核膜可通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細胞膜相連

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【題目】植物吸收NH4NO3可用于合成(  )

A. 脂肪和RNA B. 蛋白質(zhì)和DNA

C. 核苷酸和纖維素 D. 淀粉和酶

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【題目】如圖中①~④表示某細胞的部分細胞器.下列有關(guān)敘述正確的是(

A.該圖一定是高倍光學(xué)顯微鏡下看到的結(jié)構(gòu)
B.此細胞可能是植物細胞,也可能是動物細胞
C.結(jié)構(gòu)①是有氧呼吸的主要場所,是植物細胞所特有的
D.結(jié)構(gòu)①~④中都含有大量磷脂

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【題目】如圖表示部分化合物的元素組成,其中數(shù)字表示元素.相關(guān)敘述中,不正確的是(
A.圖中所示①②③④分別為Mg,P,F(xiàn)e,I
B.核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)
C.人體缺③會影響線粒體的正常功能
D.甲狀腺激素、血紅蛋白都不能到細胞外

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于蛋白質(zhì)功能的舉例,合理的是

A. 催化——抗體

B. 運輸——唾液淀粉酶

C. 免疫——血紅蛋白

D. 調(diào)控——胰島素

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】科研人員對獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進行了系列研究。圖甲為光合放氧測定裝置示意圖,圖乙為不同光照條件下果肉隨時間變化的光合放氧曲線。請回答下列問題:

(1)取果肉薄片放入含乙醇的試管,并加入適量_____________,以使研磨更充分。長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色,原因是_________________________________。

(2)圖甲中影響光合放氧速率的因素有_____________。氧電極可以檢測反應(yīng)液中氧氣的濃度,測定前應(yīng)排除反應(yīng)液中_____________的干擾。

(3)若提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度,果肉放氧速率的變化是_____________ (填“增大”、“減小”、“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”)。

(4)圖乙中不同時間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對15~20min曲線的斜率幾首不變的合理解釋是__________,若在20min后停止光照,則短時間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有____________(填序號)

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于細胞核的敘述中,正確的是

A是細胞遺傳和代謝的控制中心

B是細胞新陳代謝的中心

CDNA和RNA主要存在于細胞核中

D沒有細胞核的細胞不能存活

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖表示人和高等動物神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的關(guān)系。以下敘述不正確的是:

A. ①⑦在反射弧中可分別表示的結(jié)構(gòu)是傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng)

B. 當(dāng)圖中的感受器感受到寒冷刺激時,圖中作為效應(yīng)器的主要內(nèi)分泌腺是甲狀腺

C. 當(dāng)血糖含量升高時,參與主要調(diào)節(jié)活動的內(nèi)分泌腺應(yīng)為胰島。

D. 上述涉及到的調(diào)節(jié)方式對維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)很重要,主要用來對付病原體和體內(nèi)出現(xiàn)的異常細胞

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