根据下列文本内容,请回答问题。
CRISPR/Cas9系统的由来 CRISPR/Cas9系统是细菌在进化中形成的一种抵御外来DNA的防御机制。
当噬菌体首次感染细菌时,将DNA注入细菌中。如果细菌在感染中幸存下来,会将噬菌体DNA切下来一小段,插进自身基因组中,并在噬菌体DNA前后加一段重复序列作为标记。在进化过程中逐渐形成如图所示的CRISPR基因。
当具有同样DNA序列的噬菌体再次感染细菌时,细菌进行如下“抵抗”:首先,CRISPR基因被激活并转录出CRISPR RNA:然后,细菌细胞中的另一种小RNA(tracrRNA)与CRISPR RNA的重复序列结合,同时一种兼具解旋酶和核酸内切酶活性的称为Cas9的蛋白质也与两者结合;继而,CRISPR RNA被RNaelⅢ(一种核糖核酸酶)识别,并于重复序列处被切割成小的片段(crRNA),这种tracrRNA、Cas9、crRNA相互结合共同构成的复合体称为CRISPR/Cas9系统;CRISPR/Cas9系统会特异性识别并结合再次入侵的噬菌体,并将噬菌体DNA切割、断裂,从而保护了自己。
细菌的上述防御机制为科学家打开了新的思路,并由此创造了CRISPR/Cas9基因编辑技术,实现了对细胞中目的基因的定点切割。作为基因编辑的明星技术,CRISPR/Cas9推动了农业、畜牧业和生物医学等领域的快速发展,但与此同时,技术缺陷和伦理争议也为其自身的发展带来了巨大的挑战。
(1)噬菌体的DNA与细菌DNA均由4种 脱氧核苷酸脱氧核苷酸构成,且空间结构相同,因此可整合在一起。
(2)tracrRNA和Cas9蛋白由细菌细胞中存在的相关基因指导合成,前者的合成需要 RNA聚合RNA聚合酶的催化,后者在细菌的 核糖体核糖体上合成。
(3)CRISPR/Cas9系统依靠 碱基互补配对原则碱基互补配对原则原则特异性识别并结合再次入侵的噬菌体DNA,该系统中的 Cas9蛋白Cas9蛋白对噬菌体DNA进行切割。
(4)为实现对细胞中目的基因进行定点切割,可依据目的基因的碱基序列,对细菌的CRISPR/Cas9系统中的 crRNAcrRNA进行改造。
【考点】噬菌体侵染细菌实验.
【答案】脱氧核苷酸;RNA聚合;核糖体;碱基互补配对原则;Cas9蛋白;crRNA
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:14引用:1难度:0.6
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