Question

【題目】新一代基因編輯工具由Cas9（一種限制性核酸內切酶）和向導RNA構成。該復合體能與DNA分子上的特定序列結合，并在合適位點切斷DNA雙鏈（如下圖所示）。DNA被切斷后，細胞會啟動DNA損傷修復機制，在此基礎上如果為細胞提供一個修復模板，細胞就會按照提供的模板在修復過程中引入片段插入或定點突變，從而實現基因編輯。

請回答：

（1）在將編碼Cas9的基因導入真核細胞的轉基因操作中，若控制合成Cas9的基因序列已知，可用___方法合成目的基因，再構建___導入真核細胞，該過程中需要使用的酶是__

A．限制性核酸內切酶 B．DNA連接酶 C．限制性核酸內切酶和DNA連接酶 D．DNA聚合酶

上述轉基因操作成功的標志是__ 。

（2）如圖所示，基因編輯工具發揮作用時，向導RNA分子的序列與基因組DNA中特定堿基序列因為___所以能結合在一起，然后由Cas9催化__鍵斷裂，從而使DNA分子斷裂。

（3）一般來說，在使用基因編輯工具對不同基因進行編輯時，應使用Cas9和___（填“相同”或“不同”）的向導RNA進行基因的相關編輯。

Answer 1

【答案】 化學 含目的基因的重組DNA分子 C 合成Cas9（ 控制Cas9基因的成功表達） 堿基互補 磷酸二酯鍵 不同

【解析】試題分析：基因工程技術的基本步驟：①獲取目的基因；②形成重組DNA分子，這是基因工程的核心步驟，形成的重組DNA分子包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等；③將重組DNA分子導入受體細胞；④目的基因的檢測與鑒定。

（1）若控制合成 Cas9 的基因序列已知，可用化學方法合成目的基因，再構建含目的基因的重組DNA分子導入真核細胞，該過程中需要使用限制性核酸內切酶和DNA 連接酶。上述轉基因操作成功的標志控制Cas9基因的表達成功。

（2）如圖所示，CRISPR/Cas9系統發揮作用時，sgRNA分子的序列與基因組DNA中特定堿基序列因為堿基序列互補所以能結合在一起；要使DNA分子斷裂，需要由Cas9催化脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵水解。

（3）根據堿基互補配對原則，在使用CRISPR/Cas9系統對不同基因進行編輯時，應使用Cas9和不同的向導RNA進行基因的相關編輯。