Lựa chọn quyền riêng tư của bạn

KiwiBee sử dụng cookie tùy chọn của Google Analytics, Google Ads và Meta Pixel để hiểu khách truy cập là người lớn, đo lường số lượt đăng ký hoàn tất và cải thiện các chiến dịch. Cookie thiết yếu luôn được bật. Pixel quảng cáo ChatGPT của OpenAI cũng đo lượt xem trang và yêu cầu đã gửi sau khi bạn đồng ý quảng cáo, và có thể dùng thông tin liên hệ đã băm để đối sánh. Chính sách quyền riêng tư

Chuyển đến nội dung chính

CRISPR-Cas9 Gene Editing

Giới thiệu mô phỏng này

CRISPR-Cas9 Gene Editing 3D lets students operate the molecular scissors revolutionising modern genetics and biotechnology. A translucent bilobed Cas9 protein carrying a glowing pink 20-nucleotide guide RNA (gRNA) slides along a 3D double-stranded DNA helix. When students drag the Cas9 complex onto the golden 3-base PAM motif (5'-NGG-3'), the target DNA unwinds into an R-loop bubble and the HNH and RuvC nuclease domains make a double-strand break. Students can switch between Uncut, NHEJ Gene Knockout (indel frameshift), and HDR Precise Edit (donor template knock-in) and verify the resulting allele sizes on a 3D agarose gel electrophoresis slab.

Học sinh có thể khám phá điều gì

  • Drag the cyan Cas9-gRNA complex along the DNA double helix until it locks onto the golden 5'-NGG-3' PAM motif near the centre.
  • Observe how the DNA strands unwind into an R-loop bubble inside Cas9 when the 20-nucleotide guide RNA matches the target sequence.
  • Switch Repair pathway between NHEJ Gene Knockout and HDR Precise Edit to see red indel disruption versus green donor sequence integration at the cut site.
  • Watch the three lanes on the 3D Agarose Gel Electrophoresis slab migrate at different speeds for wild-type, NHEJ deletion, and HDR knock-in alleles.

Mục tiêu học tập

  1. 1Explain the respective roles of the Cas9 endonuclease protein, the 20-nt single guide RNA (gRNA), and the 5'-NGG-3' PAM sequence.
  2. 2Describe how Cas9 unwinds target DNA into an R-loop and creates a blunt double-strand break three base pairs upstream of the PAM.
  3. 3Compare error-prone Non-Homologous End Joining (NHEJ) for gene knockout with Homology-Directed Repair (HDR) for precise sequence editing.
  4. 4Interpret gel electrophoresis band migration to distinguish edited alleles from wild-type DNA.

Câu hỏi giáo viên thường đặt ra

What is the PAM sequence and why does Cas9 need it?

PAM stands for Protospacer Adjacent Motif—most commonly 5'-NGG-3' for Streptococcus pyogenes Cas9. Cas9 will not unwind or cut DNA unless it first recognises a PAM right next to the 20-base target, which also prevents bacteria from cutting their own CRISPR locus.

How do NHEJ and HDR repair pathways differ after Cas9 cuts DNA?

Non-Homologous End Joining (NHEJ) ligates broken DNA ends back together directly but often inserts or deletes a few bases (indels), knocking out the gene. Homology-Directed Repair (HDR) uses a supplied donor DNA template to write in a precise new sequence.

How do scientists design CRISPR to target a different gene?

The Cas9 protein stays exactly the same; scientists only synthesise a new 20-nucleotide guide RNA spacer sequence that is complementary to the new target gene next to a 5'-NGG-3' PAM site.

Nhúng mô phỏng này

Đặt vào hệ thống học tập, blog hoặc trang lớp của bạn — miễn phí.

<iframe src="https://kiwibee.io/vn/simulations/crispr-cas9-gene-editing-3d-3d-simulation/embed" title="CRISPR-Cas9 Gene Editing | KiwiBee" loading="lazy" allowfullscreen style="width:100%;height:min(70vh,620px);min-height:420px;border:0;border-radius:16px"></iframe>

Tiếp tục khám phá

Mang khoa học tương tác vào lớp học của bạn

Không gian giáo viên miễn phí của KiwiBee gộp soạn bài, phiếu bài tập, công cụ lớp học và sổ điểm vào cùng một nơi.

Bắt đầu miễn phí và tạo lớp học đầu tiên

hoặc khám phá không gian giáo viên →