CRISPR-Cas9是大肠杆菌等细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御系统,可用来对抗入侵的部分病毒(DNA)及外源DNA.其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。CRISPR--Cas9基因编辑技术是通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可以对目标DNA上几乎任何一个位置进行删除或添加特定的DNA片段,如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.大肠杆菌等细菌细胞内能合成与入侵病毒(DNA)及外源DNA互补的RNA序列
B.识别序列形成杂交区的过程与转录过程的碱基配对方式相同
C.Cas9能专一性破坏双链DNA分子中碱基之间的氢键来切割DNA分子
D.在被切割后的目标DNA中添加特定的DNA片段需要DNA连接酶
C
【解析】
CRISPR-Cas9可用来对抗入侵的部分病毒(DNA)及外源DNA,其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割,说明该物质相当于基因工程中的限制酶的作用,向导RNA中的识别序列与目标DNA的识别遵循碱基互补配对原则,故该复合体中,决定其在DNA上切割位点的是向导RNA中的识别序列,进而可从特定位点进行切割。
【详解】
A、CRISPR-Cas9是大肠杆菌等细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御系统,可用来对抗入侵的部分病毒(DNA)及外源DNA,其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割,说明大肠杆菌等细菌细胞内能合成与入侵病毒(DNA)及外源DNA互补的RNA序列,A正确;
B、识别序列形成杂交区的过程是RNA与DNA上碱基互补配对,存在U-A、G-C、C-G、A-T碱基对,转录过程是DNA上碱基序列与RNA上碱基序列互补,存在T-A、G-C、C-G、A-U碱基对,故与转录过程的碱基配对方式相同,B正确;
C、由图可知,Cas9能特异性的切断目标DNA上的磷酸二酯键,C错误;
D、在被切割后的目标DNA中添加特定的DNA片段需要DNA连接酶构建磷酸二酯键,D正确。
故选C。
复制 | 转录 | |
场所 | 主要在细胞和内 | |
解旋 | 完全解旋 | 只解有遗传效应的片段 |
模板 | 亲代DNA的两条链均为模板 | DNA的一条链上的某片段为模板 |
酶 | 解旋酶、DNA聚合酶等 | 解旋酶、RNA聚合酶等 |
能量 | ATP | |
原则 | A-T、G-C | A-U、G-C |
原料 | 四种脱氧核苷酸 | 四种核糖核苷酸 |
产物 | 两个子代DNA | 信息RNA |
复制 | 转录 | |
场所 | 主要在细胞和内 | |
解旋 | 完全解旋 | 只解有遗传效应的片段 |
模板 | 亲代DNA的两条链均为模板 | DNA的一条链上的某片段为模板 |
酶 | 解旋酶、DNA聚合酶等 | 解旋酶、RNA聚合酶等 |
能量 | ATP | |
原则 | A-T、G-C | A-U、G-C |
原料 | 四种脱氧核苷酸 | 四种核糖核苷酸 |
产物 | 两个子代DNA | 信息RNA |
RNA与DNA的区别:
种类 | DNA(脱氧核糖核酸) | RNA(核糖核酸) | |
组成成分 | 五碳糖 | 脱氧核糖 | 核糖 |
磷酸 | 磷酸 | ||
碱基 | A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) | ||
T(胸腺嘧啶) | U(尿嘧啶) | ||
基本单位 | 脱氧核苷酸(4种) | 核糖核苷酸(4种) | |
结构 | 规则的双螺旋结构 | 常呈单链结构 | |
分布 | 主要分布在细胞核内的染色体上,在线粒体和叶绿体上 | 主要分布在细胞质中 | |
功能 | 传递和表达遗传信息 | mRNA:翻译的模板 tRNA:识别密码子,运输特定氨基酸 rRNA:构成核糖体 |
mRNA | tRNA | rRNA | |
分布部位 | 常与核糖体结合 | 细胞质中 | 与蛋白质结合形成核糖体 |
特点 | 带有从DNA上转录下来的遗传信息 | 一端能与氨基酸结合,另一端有反密码子与mRNA上遗传密码子配对 | 由核仁组织区的DNA转录而来,是核糖体的组成物质 |
功能 | 翻译时作模板 | 翻译时识别密码子和搬运氨基酸 | 参与构成合成蛋白质的场所 |
结构 | 单链 | 单链,常有部分碱基配对,形成三叶草型结构 | 单链 |
共同点 | ┃①都是经转录产生;②基本组成单位相同;③都与翻译过程有关 |
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