2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予“CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)”的發(fā)明者,以表彰他們?cè)诨蚪M編輯領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)能對(duì)基因進(jìn)行定點(diǎn)編輯,其原理是由一條單鏈向?qū)NA(sgRNA)引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割(如圖)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)CRISPR復(fù)合體中的sgRNA的主要功能是
與靶向基因(目的基因)上特定堿基序列互補(bǔ),從而定向引導(dǎo)Cas9蛋白與靶向基因結(jié)合,并在特定位點(diǎn)切割DNA
與靶向基因(目的基因)上特定堿基序列互補(bǔ),從而定向引導(dǎo)Cas9蛋白與靶向基因結(jié)合,并在特定位點(diǎn)切割DNA
,Cas9蛋白催化斷裂的化學(xué)鍵位于 磷酸和脫氧核糖
磷酸和脫氧核糖
之間。若采用基因工程的方法獲得Cas9蛋白,構(gòu)建重組質(zhì)粒需要的酶是 限制酶和DNA連接酶
限制酶和DNA連接酶
。
(2)一般來(lái)說(shuō),在使用CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)對(duì)不同基因進(jìn)行編輯時(shí),應(yīng)使用Cas9和 不同
不同
(填“相同”或“不同”)的sgRNA進(jìn)行基因的相關(guān)編輯。
(3)若將CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因生物,與傳統(tǒng)的基因工程相比,其明顯優(yōu)點(diǎn)是 避免了因目的基因隨機(jī)插入宿主細(xì)胞DNA引起的生物安全性問(wèn)題
避免了因目的基因隨機(jī)插入宿主細(xì)胞DNA引起的生物安全性問(wèn)題
。
(4)通過(guò)上述介紹,你認(rèn)為CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)在 基因治療、基因水平進(jìn)行動(dòng)植物的育種、研究基因的功能等
基因治療、基因水平進(jìn)行動(dòng)植物的育種、研究基因的功能等
(寫出兩點(diǎn))等方面有廣闊的應(yīng)用前景。