Question

【题目】新一代基因编辑工具由Cas9（一种限制性核酸内切酶）和向导RNA构成。该复合体能与DNA分子上的特定序列结合，并在合适位点切断DNA双链（如下图所示）。DNA被切断后，细胞会启动DNA损伤修复机制，在此基础上如果为细胞提供一个修复模板，细胞就会按照提供的模板在修复过程中引入片段插入或定点突变，从而实现基因编辑。

请回答：

（1）在将编码Cas9的基因导入真核细胞的转基因操作中，若控制合成Cas9的基因序列已知，可用___方法合成目的基因，再构建___导入真核细胞，该过程中需要使用的酶是__

A．限制性核酸内切酶 B．DNA连接酶 C．限制性核酸内切酶和DNA连接酶 D．DNA聚合酶

上述转基因操作成功的标志是__ 。

（2）如图所示，基因编辑工具发挥作用时，向导RNA分子的序列与基因组DNA中特定碱基序列因为___所以能结合在一起，然后由Cas9催化__键断裂，从而使DNA分子断裂。

（3）一般来说，在使用基因编辑工具对不同基因进行编辑时，应使用Cas9和___（填“相同”或“不同”）的向导RNA进行基因的相关编辑。

Answer 1

【答案】 化学 含目的基因的重组DNA分子 C 合成Cas9（ 控制Cas9基因的成功表达） 碱基互补 磷酸二酯键 不同

【解析】试题分析：基因工程技术的基本步骤：①获取目的基因；②形成重组DNA分子，这是基因工程的核心步骤，形成的重组DNA分子包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；③将重组DNA分子导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。

（1）若控制合成 Cas9 的基因序列已知，可用化学方法合成目的基因，再构建含目的基因的重组DNA分子导入真核细胞，该过程中需要使用限制性核酸内切酶和DNA 连接酶。上述转基因操作成功的标志控制Cas9基因的表达成功。

（2）如图所示，CRISPR/Cas9系统发挥作用时，sgRNA分子的序列与基因组DNA中特定碱基序列因为碱基序列互补所以能结合在一起；要使DNA分子断裂，需要由Cas9催化脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键水解。

（3）根据碱基互补配对原则，在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时，应使用Cas9和不同的向导RNA进行基因的相关编辑。