CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可以按照人們的意愿精準(zhǔn)剪切、改變?nèi)我獍谢虻倪z傳信息,對該研究有突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家被授予2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。其原理是由一條單鏈向?qū)NA(SgRNA)引導(dǎo)Cas9蛋白到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割,從而達(dá)到基因定點(diǎn)敲除、敲入、突變的目的。通過設(shè)計(jì)向?qū)NA中20個(gè)堿基的識(shí)別序列,可人為選擇DNA上的目標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行切割(如圖所示)。
(1)CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)中,SgRNA是根據(jù)靶基因設(shè)計(jì)的引導(dǎo)RNA,準(zhǔn)確引導(dǎo)Cas9切割與SgRNA配對的靶基因DNA序列。Cas9借助向?qū)NA對目標(biāo)DNA分子進(jìn)行精準(zhǔn)定位,依賴于向?qū)NA識(shí)別序列與目標(biāo)DNA之間的堿基互補(bǔ)配對向?qū)NA識(shí)別序列與目標(biāo)DNA之間的堿基互補(bǔ)配對;Cas9蛋白能對目標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確切割,是因?yàn)?!--BA-->Cas9蛋白能識(shí)別特定核苷酸序列并在特定位點(diǎn)斷開磷酸二酯鍵(Cas9蛋白具有專一性)Cas9蛋白能識(shí)別特定核苷酸序列并在特定位點(diǎn)斷開磷酸二酯鍵(Cas9蛋白具有專一性),由此可見,Cas9在功能上屬于限制性核酸內(nèi)切限制性核酸內(nèi)切酶。
(2)在使用Cas9對不同目標(biāo)DNA進(jìn)行編輯時(shí),應(yīng)使用Cas9蛋白和不同不同(填“相同”或“不同”)的向?qū)NA進(jìn)行基因編輯。在設(shè)計(jì)向?qū)NA識(shí)別序列時(shí),若目標(biāo)DNA的a鏈切點(diǎn)附近序列為…GAATCTCCA…,則向?qū)NA上識(shí)別序列為……GAAUCUCCA…………GAAUCUCCA……。
(3)已知玉米中賴氨酸含量較低,原因是與賴氨酸合成過程中的兩個(gè)關(guān)鍵酶--天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的活性,受細(xì)胞內(nèi)賴氨酸濃度影響較大。當(dāng)賴氨酸濃度達(dá)到一定量時(shí)就影響這兩種酶的活性,從而使賴氨酸含量很難提高,不能滿足需求?,F(xiàn)使用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)對天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶基因進(jìn)行改造,首先需要構(gòu)建由啟動(dòng)子、Cas9白基因和SgRNA基因Cas9白基因和SgRNA基因(目的基因)、標(biāo)記基因、終止子等組成的基因表達(dá)載體,然后使用基因槍法(農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化)基因槍法(農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化)法導(dǎo)入玉米細(xì)胞,完成轉(zhuǎn)化后CRISPR/Cas9系統(tǒng)可在玉米體細(xì)胞中特定的基因位點(diǎn)改寫遺傳信息,再經(jīng)植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成賴氨酸高產(chǎn)的玉米植株。
【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.
【答案】向?qū)NA識(shí)別序列與目標(biāo)DNA之間的堿基互補(bǔ)配對;Cas9蛋白能識(shí)別特定核苷酸序列并在特定位點(diǎn)斷開磷酸二酯鍵(Cas9蛋白具有專一性);限制性核酸內(nèi)切;不同;……GAAUCUCCA……;Cas9白基因和SgRNA基因;基因槍法(農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化);植物組織培養(yǎng)
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:25引用:2難度:0.7
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1.下列有關(guān)基因工程技術(shù)和蛋白質(zhì)工程技術(shù)敘述正確的是( ?。?/h2>
A.DNA連接酶具有特異性,只能連接同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割形成的黏性末端 B.若能在植物細(xì)胞中檢測到相應(yīng)的目的基因,則說明基因工程項(xiàng)目獲得成功 C.蛋白質(zhì)工程需構(gòu)建基因表達(dá)載體,改造后的蛋白質(zhì)的性狀可遺傳給后代 D.將抗蟲基因整合到某植物的線粒體DNA中,可通過花粉傳播,從而引起基因污染 發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.7 -
2.幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)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(zhuǎn)入植物體內(nèi),可增強(qiáng)其抗真菌病的能力?;卮鹣铝袉栴}:
(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(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí),解開DNA雙鏈的酶是
(3)DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來的酶,常見的有
(4)提取RNA時(shí),提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是
(5)若獲得的轉(zhuǎn)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 -
3.下列有關(guān)基因工程的敘述,正確的是( ?。?/h2>
A.質(zhì)粒上標(biāo)記基因的作用是便于重組DNA分子的篩選 B.目的基因必須整合到受體細(xì)胞的DNA中才能復(fù)制 C.構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)需要在目的基因前加上起始密碼子 D.誘變育種和基因工程的原理相同 發(fā)布:2024/12/31 5:0:5組卷:3引用:2難度:0.7
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