CRISPR/Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息，对该研究有突出贡献的科学家被授予2020年诺贝尔化学奖。其原理是由一条单链向导RNA（SgRNA）引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割，从而达到基因定点敲除、敲入、突变的目的。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（如图所示）。
（1）CRISPR/Cas9基因编辑技术中，SgRNA是根据靶基因设计的引导RNA，准确引导Cas9切割与SgRNA配对的靶基因DNA序列。Cas9借助向导RNA对目标DNA分子进行精准定位，依赖于向导RNA识别序列与目标DNA之间的碱基互补配对向导RNA识别序列与目标DNA之间的碱基互补配对；Cas9蛋白能对目标位点进行准确切割，是因为Cas9蛋白能识别特定核苷酸序列并在特定位点断开磷酸二酯键（Cas9蛋白具有专一性）Cas9蛋白能识别特定核苷酸序列并在特定位点断开磷酸二酯键（Cas9蛋白具有专一性），由此可见，Cas9在功能上属于限制性核酸内切限制性核酸内切酶。
（2）在使用Cas9对不同目标DNA进行编辑时，应使用Cas9蛋白和不同不同（填“相同”或“不同”）的向导RNA进行基因编辑。在设计向导RNA识别序列时，若目标DNA的a链切点附近序列为…GAATCTCCA…，则向导RNA上识别序列为……GAAUCUCCA…………GAAUCUCCA……。
（3）已知玉米中赖氨酸含量较低，原因是与赖氨酸合成过程中的两个关键酶--天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，受细胞内赖氨酸浓度影响较大。当赖氨酸浓度达到一定量时就影响这两种酶的活性，从而使赖氨酸含量很难提高，不能满足需求。现使用CRISPR/Cas9基因编辑技术对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶基因进行改造，首先需要构建由启动子、Cas9白基因和SgRNA基因Cas9白基因和SgRNA基因（目的基因）、标记基因、终止子等组成的基因表达载体，然后使用基因枪法（农杆菌转化）基因枪法（农杆菌转化）法导入玉米细胞，完成转化后CRISPR/Cas9系统可在玉米体细胞中特定的基因位点改写遗传信息，再经植物组织培养植物组织培养技术培育成赖氨酸高产的玉米植株。
【考点】基因工程的操作过程综合．
【答案】向导RNA识别序列与目标DNA之间的碱基互补配对；Cas9蛋白能识别特定核苷酸序列并在特定位点断开磷酸二酯键（Cas9蛋白具有专一性）；限制性核酸内切；不同；……GAAUCUCCA……；Cas9白基因和SgRNA基因；基因枪法（农杆菌转化）；植物组织培养
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：25引用：2难度：0.7
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发布：2025/1/5 8:0:1组卷：6引用：1难度：0.7 -
2．几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：
（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括和。
（2）生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的。
（3）DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有和，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是。当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是。
（4）提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是。
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