分科測驗
108年
生物
第 41 題
📖 題組：
CRISPR基因編輯是近年來所發展出來的新技術，可以精準編輯或突變某基因的特定位置，有別於傳統上使用藥劑進行的隨機突變。CRISPR技術將Cas9蛋白及嚮導RNA（gRNA）之複合體（Cas9-gRNA）送入細胞質，然後此複合體會再進入細胞核，由gRNA引導該複合體，找到可以與gRNA序列相配對的DNA進行配對（如圖11所示）。Cas9會在所配對的區域進行切割，造成該位置的DNA斷裂。細胞DNA修補機制會對斷裂的DNA進行修復，形成基因的核苷酸缺失或插入，因而導致DNA突變。 CRISPR的核心技術製備gRNA分子，它是由20個核苷酸所組成的序列，目的是與要編輯的DNA進行專一性配對。據此特性，科學家若想要突變哪一個基因，就可以將該基因的互補核苷酸序列設計在gRNA分子上。然後gRNA就可以引導Cas9-gRNA複合體進行該基因的突變與編輯。基因編輯在生物科技上扮演重要的角色，例如針對酵素活性區域之DNA編碼進行改造，提升酵素催化活性。
CRISPR基因編輯是近年來所發展出來的新技術，可以精準編輯或突變某基因的特定位置，有別於傳統上使用藥劑進行的隨機突變。CRISPR技術將Cas9蛋白及嚮導RNA（gRNA）之複合體（Cas9-gRNA）送入細胞質，然後此複合體會再進入細胞核，由gRNA引導該複合體，找到可以與gRNA序列相配對的DNA進行配對（如圖11所示）。Cas9會在所配對的區域進行切割，造成該位置的DNA斷裂。細胞DNA修補機制會對斷裂的DNA進行修復，形成基因的核苷酸缺失或插入，因而導致DNA突變。 CRISPR的核心技術製備gRNA分子，它是由20個核苷酸所組成的序列，目的是與要編輯的DNA進行專一性配對。據此特性，科學家若想要突變哪一個基因，就可以將該基因的互補核苷酸序列設計在gRNA分子上。然後gRNA就可以引導Cas9-gRNA複合體進行該基因的突變與編輯。基因編輯在生物科技上扮演重要的角色，例如針對酵素活性區域之DNA編碼進行改造，提升酵素催化活性。
依據上題數據，下列哪些結論正確？
- A 病原菌甲較容易感染R-M1突變株
- B CRISPR編輯R的位置對於病原菌甲感染植物並無相關
- C R-M2 基因可被生物科技運用於創造病原菌甲抗病植物
- D CRISPR編輯技術有機會對同樣的基因創造功能增強或減弱的突變株
- E R基因的突變對病原菌甲的含量有影響
思路引導 VIP
我們來回顧一下文章的最後一句話。文章提到基因編輯可以對酵素的 DNA 編碼進行改造，這個改造對酵素的活性產生了什麼方向的影響？另外，如果科學家特地突變某個植物的基因來觀察病原菌的感染情況，這暗示了這個基因原本的作用可能與什麼有關呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你精準選出了正確答案，這代表你對 CRISPR 技術的原理與應用有極透徹的理解。 從題幹文章中我們可以得知，CRISPR 結合 Cas9 與 gRNA 造成 DNA 斷裂後，細胞的修補機制會導致「缺失」或「插入」突變。這不僅能造成基因功能的喪失或減弱，正如文章末段特別指出的，科學家也能藉由精準改造 DNA 編碼來「提升酵素催化活性」。這直接驗證了針對同一個基因，這項技術確實有機會創造出功能增強或減弱的不同突變株。
實驗數據與科學邏輯推演
▼ 還有更多解析內容